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JP2020122420A - Engine device and method for controlling engine device - Google Patents

Engine device and method for controlling engine device Download PDF

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JP2020122420A
JP2020122420A JP2019013864A JP2019013864A JP2020122420A JP 2020122420 A JP2020122420 A JP 2020122420A JP 2019013864 A JP2019013864 A JP 2019013864A JP 2019013864 A JP2019013864 A JP 2019013864A JP 2020122420 A JP2020122420 A JP 2020122420A
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正 城所
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Tsubasa Sakai
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Abstract

To reliably suppress noise occurring due to slippage of a belt in an engine start, while suppressing deterioration in power generation efficiency.SOLUTION: After an engine 2 complete explosion, when an engine speed Ne reaches a power generation restriction release determination speed Ne*, that is, when sufficient torque equal to or higher than starting torque for an SSG 4 is generated by the engine, since power generation by the SSG 4 is started, it is possible to excellently suppress belt squealing generated in a start of the engine 2. Also, when the engine speed Ne has passed predetermined time from the power generation restriction release determination speed Ne*, since the SSG 4 is controlled so as to reach a target power generation voltage V*, it is possible to excellently suppress occurrence of belt squealing while suppressing deterioration in power generation efficiency.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、エンジン装置、詳しくは、エンジンと、発電機と、制御装置と、を備えるエンジン装置および当該エンジン装置の制御方法に関する。 The present invention relates to an engine device, more specifically, an engine device including an engine, a generator, and a control device, and a control method for the engine device.

実開平4−79942号公報(特許文献1)には、クランク軸を有するエンジンと、ベルトを介して当該クランク軸に接続されたオルタネータと、当該オルタネータを制御する制御装置と、を備えるエンジン装置が記載されている。 Japanese Utility Model Publication No. 4-79942 (Patent Document 1) discloses an engine device including an engine having a crankshaft, an alternator connected to the crankshaft via a belt, and a control device for controlling the alternator. Have been described.

当該エンジンでは、エンジンの始動開始からエンジン回転数が設定回転数に達するまでの間、オルタネータを電気的に無負荷状態に制御することによってオルタネータを空転させ、エンジンの回転変動が大きいエンジン始動時に生じるオルタネータ負荷を抑制し、以てエンジン始動時にベルトの滑りに起因して生じる騒音、所謂ベルト鳴きの発生を抑制している。 In the engine, the alternator idles by electrically controlling the alternator to a no-load state from the start of the engine until the engine speed reaches the set rotational speed, which causes a large fluctuation in engine rotation when the engine starts. The alternator load is suppressed, thereby suppressing noise caused by belt slippage at the time of engine start, that is, so-called belt squeal.

実開平4−79942号公報Japanese Utility Model Publication No. 4-79942

しかしながら、上述した公報に記載のエンジンでは、オルタネータの駆動態様については、何ら言及がされておらず、例えば、エンジンの始動開始からエンジン回転数が設定回転数に達したときにオルタネータをフル稼働した場合など、オルタネータの駆動態様によっては、ベルト滑りが生じてベルト鳴きが発生する場合がある。 However, in the engine described in the above-mentioned publication, no reference is made to the driving mode of the alternator, and for example, the alternator is fully operated when the engine speed reaches the set speed from the start of the engine start. In some cases, depending on the driving mode of the alternator, belt slippage may occur and belt squeal may occur.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、エンジン始動時にベルトの滑りに起因して生じる騒音を確実に抑制し得る技術を提供することを目的の一つとする。 The present invention has been made in view of the above, and it is an object of the present invention to provide a technique capable of reliably suppressing noise caused by belt slippage at the time of engine startup.

本発明のエンジン装置およびエンジン装置の制御方法は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。 The engine device and the method for controlling the engine device of the present invention employ the following means in order to achieve the above-mentioned object.

本発明に係るエンジン装置の好ましい形態によれば、クランクシャフトを有するエンジンと、ベルトを介してクランクシャフトに接続された発電機と、制御装置と、を備えている。そして、制御装置は、エンジンが完爆後、エンジン回転数が第1所定回転数となったときに発電を開始し、エンジン回転数が第1所定回転数になったときから所定時間経過したときに目標発電状態となるように発電機を制御する。ここで、本発明における「エンジンが完爆」とは、エンジンの始動を開始してから(イグニッションコイルに点火してから)、エンジン回転数が所定回転数(例えば、1000rpm)まで到達した状態として規定され、本発明における「第1所定回転数」は、「エンジンが完爆」したと判定される当該所定回転数(例えば、1000rpm)よりも高い回転数として規定される。また、本発明における「目標発電状態」とは、典型的には、発電機による発電電圧が目標値に達する状態として規定されるが、発電電流が目標値に達する状態を好適に包含する。 According to a preferred mode of the engine device of the present invention, it is provided with an engine having a crankshaft, a generator connected to the crankshaft via a belt, and a control device. The control device starts power generation when the engine speed reaches the first predetermined speed after the complete explosion of the engine, and when a predetermined time has elapsed from when the engine speed reached the first predetermined speed. The generator is controlled so that the target power generation state is achieved. Here, “the engine is completely detonated” in the present invention means a state in which the engine speed reaches a predetermined speed (for example, 1000 rpm) after starting the engine (after igniting the ignition coil). The "first predetermined rotation speed" in the present invention is defined as a rotation speed higher than the predetermined rotation speed (for example, 1000 rpm) at which it is determined that "the engine has completed explosion". The “target power generation state” in the present invention is typically defined as a state in which the voltage generated by the generator reaches the target value, but preferably includes a state in which the generated current reaches the target value.

本発明によれば、エンジンが完爆後、エンジン回転数が第1所定回転数となったとき、即ち、発電機の起動トルク以上の十分なトルクがエンジンにより生起されたときに発電を開始するため、エンジン始動開始時に生じるベルト鳴きを良好に抑制することができる。また、エンジン回転数が第1所定回転数になったときから所定時間経過したときに目標発電状態となるように発電機を制御するため、エンジンからのトルクが発電機に急激に入力されることを良好に抑制でき、ベルト鳴きの発生を確実に抑制することができる。 According to the present invention, when the engine speed reaches the first predetermined speed after the complete explosion of the engine, that is, when sufficient torque equal to or higher than the starting torque of the generator is generated by the engine, power generation is started. Therefore, it is possible to favorably suppress the squeal of the belt that occurs at the start of engine start. Further, since the generator is controlled so as to be in the target power generation state when a predetermined time has elapsed from when the engine speed reaches the first predetermined speed, torque from the engine is suddenly input to the generator. Can be satisfactorily suppressed, and the occurrence of belt squeal can be reliably suppressed.

本発明に係るエンジン装置の更なる形態によれば、制御装置は、エンジンが完爆後、第2所定時間経過してもエンジン回転数が第1所定回転数に至らない場合には、第2所定時間経過後に発電を開始するように発電機を制御する。 According to the further aspect of the engine device of the present invention, the control device controls the second speed when the engine speed does not reach the first predetermined speed even after the second predetermined time elapses after the engine is completely exploded. The generator is controlled to start power generation after a lapse of a predetermined time.

本形態によれば、エンジンの冷却水温度が高くアイドル回転数が低い場合や、エンジンの摺動部のフリクションが大きい場合、バッテリの電圧が低い場合などで、エンジンが完爆後、第2所定時間経過してもエンジン回転数が第1所定回転数まで到達しない場合であっても、エンジンが完爆後、第2所定時間経過後に発電を開始するため、バッテリ上がり(バッテリ容量不足)が発生することを良好に防止できる。なお、この場合、発電機の駆動態様としては、第2所定時間経過後に発電機をフル稼働する態様や、第2所定時間経過後に発電機の駆動を開始し、所定時間かけて目標発電状態となるように発電機を制御する態様が考えられる。 According to the present embodiment, when the engine cooling water temperature is high and the idling speed is low, the friction of the sliding portion of the engine is large, the battery voltage is low, etc. Even if the engine speed does not reach the first predetermined speed even after a lapse of time, the engine starts to generate power after the second predetermined time after the complete explosion, so the battery runs out (insufficient battery capacity). This can be effectively prevented. In this case, as the driving mode of the generator, a mode in which the generator is fully operated after the second predetermined time has elapsed, or the driving of the generator is started after the second predetermined time has elapsed, and the target power generation state is taken over a predetermined time. A mode in which the generator is controlled so that

本発明に係るエンジン装置の制御方法の好ましい形態によれば、クランクシャフトを有するエンジンと、ベルトを介してクランクシャフトに接続された発電機と、を備えるエンジン装置の制御方法が構成される。当該エンジン装置の制御方法では、エンジンが完爆後、エンジン回転数が第1所定回転数となったときに発電を開始し、エンジン回転数が第1所定回転数になったときから所定時間経過したときに目標発電状態となるように発電機を制御する。ここで、本発明における「エンジンが完爆」とは、エンジンの始動を開始してから(イグニッションコイルに点火してから)、エンジン回転数が所定回転数(例えば、1000rpm)まで到達した状態として規定され、本発明における「第1所定回転数」は、「エンジンが完爆」したと判定される当該所定回転数(例えば、1000rpm)よりも高い回転数として規定される。また、本発明における「目標発電状態」とは、典型的には、発電機による発電電圧が目標値に達する状態として規定されるが、発電電流が目標値に達する状態を好適に包含する。 According to a preferred mode of the control method for an engine device of the present invention, a control method for an engine device including an engine having a crankshaft and a generator connected to the crankshaft via a belt is configured. In the control method of the engine device, power generation is started when the engine speed reaches the first predetermined speed after the complete explosion of the engine, and a predetermined time elapses from when the engine speed reaches the first predetermined speed. When it does, the generator is controlled so that the target power generation state is reached. Here, “the engine is completely detonated” in the present invention means a state in which the engine speed reaches a predetermined speed (for example, 1000 rpm) after starting the engine (after igniting the ignition coil). The "first predetermined rotation speed" in the present invention is defined as a rotation speed higher than the predetermined rotation speed (for example, 1000 rpm) at which it is determined that "the engine has completed explosion". The “target power generation state” in the present invention is typically defined as a state in which the voltage generated by the generator reaches the target value, but preferably includes a state in which the generated current reaches the target value.

本発明によれば、エンジンが完爆後、エンジン回転数が第1所定回転数となったとき、即ち、発電機の起動トルク以上の十分なトルクがエンジンにより生起されたときに発電を開始するため、エンジン始動開始時に生じるベルト鳴きを良好に抑制することができる。また、エンジン回転数が第1所定回転数になったときから所定時間経過したときに目標発電状態となるように発電機を制御するため、エンジンからのトルクが発電機に急激に入力されることを良好に抑制でき、、ベルト鳴きの発生を確実に抑制することができる。 According to the present invention, when the engine speed reaches the first predetermined speed after the complete explosion of the engine, that is, when sufficient torque equal to or higher than the starting torque of the generator is generated by the engine, power generation is started. Therefore, it is possible to favorably suppress the squeal of the belt that occurs at the start of engine start. Further, since the generator is controlled so as to be in the target power generation state when a predetermined time has elapsed from when the engine speed reaches the first predetermined speed, torque from the engine is suddenly input to the generator. Can be satisfactorily suppressed, and the occurrence of belt squeaking can be reliably suppressed.

本発明に係るエンジン装置の制御方法の更なる形態によれば、エンジンが完爆後、第2所定時間経過してもエンジン回転数が第1所定回転数に至らない場合には、第2所定時間経過後に発電を開始するように発電機を制御する。 According to the further aspect of the control method of the engine device of the present invention, if the engine speed does not reach the first predetermined speed even after the second predetermined time elapses after the complete explosion of the engine, the second predetermined speed is reached. The generator is controlled to start power generation after a lapse of time.

本形態によれば、エンジンの冷却水温度が高くアイドル回転数が低い場合や、エンジンの摺動部のフリクションが大きい場合、バッテリの電圧が低い場合などで、エンジンが完爆後、第2所定時間経過してもエンジン回転数が第1所定回転数まで到達しない場合であっても、エンジンが完爆後、第2所定時間経過後に発電を開始するため、バッテリ上がり(バッテリ容量不足)が発生することを良好に防止できる。なお、この場合、発電機の駆動態様としては、第2所定時間経過後に発電機をフル稼働する態様や、第2所定時間経過後に発電機の駆動を開始し、所定時間かけて目標発電状態となるように発電機を制御する態様が考えられる。 According to the present embodiment, when the engine cooling water temperature is high and the idling speed is low, the friction of the sliding portion of the engine is large, the battery voltage is low, etc. Even if the engine speed does not reach the first predetermined speed even after a lapse of time, the engine starts to generate power after the second predetermined time after the complete explosion, so the battery runs out (insufficient battery capacity). This can be effectively prevented. In this case, as the driving mode of the generator, a mode in which the generator is fully operated after the second predetermined time has elapsed, or the driving of the generator is started after the second predetermined time has elapsed, and the target power generation state is taken over a predetermined time. A mode in which the generator is controlled so that

本発明によれば、エンジン始動時にベルトの滑りに起因して生じる騒音を確実に抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to reliably suppress the noise generated due to the slippage of the belt when the engine is started.

本発明の実施の形態に係るエンジン装置1の構成の概略を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the outline of a structure of the engine apparatus 1 which concerns on embodiment of this invention. エンジン2の構成の概略を示す構成概略図である。FIG. 3 is a configuration schematic diagram showing an outline of a configuration of an engine 2. エンジン2の始動時におけるSSG4の制御の際のイグニッションスイッチSW、エンジン回転数Ne、発電電圧V、および、発電電流Iの時間変化の様子を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing how the ignition switch SW, the engine speed Ne, the power generation voltage V, and the power generation current I change with time when the SSG 4 is controlled when the engine 2 is started. エンジン2が完爆後、所定時間(t3’−t2)経過してもエンジン回転数Neが発電制限解除判定回転数Ne*に到達しないときのSSG4の制御の際のイグニッションスイッチSW、エンジン回転数Ne、発電電圧V、および、発電電流Iの時間変化の様子を示す説明図である。After the complete explosion of the engine 2, even if a predetermined time (t3'-t2) has elapsed, the engine speed Ne does not reach the power generation restriction release determination speed Ne*, the ignition switch SW, the engine speed when the SSG4 is controlled. It is explanatory drawing which shows the mode of time change of Ne, generation voltage V, and generation current I.

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described using embodiments.

本発明の実施の形態に係るエンジン装置1は、図1に示すように、クランクシャフト2aを有するエンジン2と、タイミングベルトTBを介してクランクシャフト2aに接続されたスタータモータ兼発電機として機能するSSG(Side Mounted Starter Generator)4と、コンバータ3を介してSSG4と電気的に接続されたバッテリ6と、エンジン装置1全体をコントロールする電子制御ユニット70と、を備えている。ここで、SSG4は、本発明における「発電機」に対応し、タイミングベルトTBは、本発明における「ベルト」に対応する実施構成の一例である。 As shown in FIG. 1, an engine device 1 according to an embodiment of the present invention functions as an engine 2 having a crankshaft 2a and a starter motor/generator connected to the crankshaft 2a via a timing belt TB. An SSG (Side Mounted Starter Generator) 4, a battery 6 electrically connected to the SSG 4 via a converter 3, and an electronic control unit 70 that controls the entire engine device 1 are provided. Here, the SSG 4 corresponds to the “generator” in the present invention, and the timing belt TB is an example of an implementation configuration corresponding to the “belt” in the present invention.

エンジン2は、ガソリンまたは代替燃料などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関として構成されており、図2に示すように、SSG4の他にウォータポンプWPやエアコンプレッサACなどの補機がタイミングベルトTBを介してクランクシャフト2aに接続されている。エンジン2は、図1に示すように、燃焼室CCに吸入された空気と燃料噴射装置14により噴射された燃料との混合気を、点火プラグ12による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン16の往復運動をクランクシャフト2aの回転運動に変換する。 The engine 2 is configured as an internal combustion engine that outputs power by a hydrocarbon fuel such as gasoline or alternative fuel. As shown in FIG. 2, in addition to the SSG 4, auxiliary equipment such as a water pump WP and an air compressor AC. Is connected to the crankshaft 2a via a timing belt TB. As shown in FIG. 1, the engine 2 explodes and burns an air-fuel mixture of air sucked into the combustion chamber CC and fuel injected by the fuel injection device 14 by electric sparks by the spark plug 12, and by the energy thereof. The reciprocating motion of the depressed piston 16 is converted into the rotary motion of the crankshaft 2a.

当該エンジン2は、エンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)60によって、燃料噴射制御や点火制御,吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンECU60は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備えている。エンジンECU60には、エンジン2を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。また、エンジンECU60からは、エンジン2を運転制御するための種々の制御信号、例えば、図示しないスロットル弁への駆動信号や、燃料噴射装置14の燃料噴射時期を制御する制御信号、点火プラグ12の点火時期を制御する制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、エンジンECU60は、クランクポジションセンサ18からのクランク角に基づいて、エンジン回転数Neを演算している。なお、エンジンECU60は、電子制御ユニット70と通信しており、当該電子制御ユニット70からの制御信号によりエンジン2を運転制御すると共に必要に応じてエンジン2の運転状態に関するデータを電子制御ユニット70に出力する。 The engine 2 is subjected to operation control such as fuel injection control, ignition control, and intake air amount adjustment control by an engine electronic control unit (hereinafter referred to as engine ECU) 60. Although not shown, the engine ECU 60 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes, in addition to the CPU, a ROM for storing processing programs, a RAM for temporarily storing data, an input/output port, and a communication port. ing. Signals from various sensors necessary for controlling the operation of the engine 2 are input to the engine ECU 60 via input ports. Further, the engine ECU 60 outputs various control signals for controlling the operation of the engine 2, for example, a drive signal to a throttle valve (not shown), a control signal for controlling the fuel injection timing of the fuel injection device 14, and a spark plug 12. A control signal for controlling the ignition timing is output through the output port. The engine ECU 60 also calculates the engine speed Ne based on the crank angle from the crank position sensor 18. The engine ECU 60 communicates with the electronic control unit 70, controls the operation of the engine 2 by a control signal from the electronic control unit 70, and sends data regarding the operating state of the engine 2 to the electronic control unit 70 as necessary. Output.

バッテリ6は、例えば、鉛蓄電池として構成されており、電力ラインL1を介してコンバータ3に接続されている。バッテリ6は、SSG4から生じた電力により充電されると共にSSG4の駆動や車両の電装部品(点火プラグ12やライト、カーエアコンなど)への給電などにより放電される。また、バッテリ6は、バッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリBCUという)62によって管理されている。 The battery 6 is configured as, for example, a lead storage battery, and is connected to the converter 3 via the power line L1. The battery 6 is charged by the electric power generated from the SSG 4 and is discharged by driving the SSG 4 and supplying power to electric components of the vehicle (the ignition plug 12, lights, car air conditioner, etc.). The battery 6 is managed by a battery electronic control unit (hereinafter referred to as battery BCU) 62.

バッテリBCU62は、図示しないCPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROM、データを一時的に記憶するRAM、入出力ポート、通信ポートを備えている。バッテリBCU62には、バッテリ6を管理するのに必要な信号、例えば,バッテリ6の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧,バッテリ6の出力端子に接続された図示しない電力ラインに取り付けられた電流センサ(図示せず)からの充放電電流,バッテリ6に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度などが入力されており、必要に応じてバッテリ6の状態に関するデータを通信により電子制御ユニット70に出力する。 The battery BCU 62 is configured as a microprocessor centered on a CPU (not shown), and includes, in addition to the CPU, a ROM that stores a processing program, a RAM that temporarily stores data, an input/output port, and a communication port. .. The battery BCU 62 has a signal necessary for managing the battery 6, for example, an inter-terminal voltage from a voltage sensor (not shown) installed between the terminals of the battery 6, and a power line (not shown) connected to the output terminal of the battery 6. A charging/discharging current from a current sensor (not shown) attached to the battery, a battery temperature from a temperature sensor (not shown) attached to the battery 6, and the like are input, and data regarding the state of the battery 6 is communicated as necessary. Output to the electronic control unit 70.

電子制御ユニット70は、CPU72を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPU72の他に処理プログラムを記憶するROM74と、データを一時的に記憶するRAM76と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備えている。電子制御ユニット70には、コンバータ3内に取り付けられた図示しない電流センサからのSSG4への供給電流や、SSG4に取り付けられた図示しない回転数センサからの回転数、バッテリ6の出力端子近傍に取り付けられた図示しない電圧センサや電流センサからの端子間電圧や充放電電流などが入力ポートを介して入力されており、電子制御ユニット70からは、SSG4を駆動制御するためのコンバータ3へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、電子制御ユニット70は、前述したように、通信ポートを介してエンジンECU60やバッテリBCU62と接続されており、必要に応じてエンジンECU60やバッテリBCU62と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。電子制御ユニット70は、本発明における「制御装置」に対応する実施構成の一例である。 The electronic control unit 70 is configured as a microprocessor centered on the CPU 72, and in addition to the CPU 72, a ROM 74 that stores a processing program, a RAM 76 that temporarily stores data, an input/output port and a communication port (not shown). Equipped with. In the electronic control unit 70, the supply current from the current sensor (not shown) installed in the converter 3 to the SSG 4, the rotation speed from the rotation speed sensor (not shown) installed in the SSG 4, and the vicinity of the output terminal of the battery 6 are installed. The voltage between terminals and the charging/discharging current from a voltage sensor or a current sensor (not shown) are input via the input port, and the electronic control unit 70 performs switching control to the converter 3 for controlling the drive of the SSG 4. A signal or the like is output via the output port. Further, as described above, the electronic control unit 70 is connected to the engine ECU 60 and the battery BCU 62 via the communication port, and exchanges various control signals and data with the engine ECU 60 and the battery BCU 62 as necessary. .. The electronic control unit 70 is an example of an implementation configuration corresponding to the “control device” in the present invention.

次に、こうして構成された本発明の実施の形態に係るエンジン装置1の動作、特に、エンジン2の始動時におけるSSG4の駆動制御について、図3および図4を参照しながら説明する。図3に示すように、時間t1においてイグニッションスイッチSWがオンされると、電子制御ユニット70のCPU72は、まず、エンジン2が完爆したか否かを判定する処理を実行する。エンジン2が完爆したか否かの判定は、本実施の形態では、エンジン回転数Neが完爆判定回転数Neceとなったか否かを検出することにより行う構成とした。ここで、完爆判定回転数Neceは、エンジン2が継続運転可能、即ち、エンジン2がSSG4のアシストなしに継続してクランクシャフト2aを回転し続けることが可能な状態となったと判定し得る回転数として規定され、例えば、1000rpmなどに設定される。 Next, the operation of the engine device 1 according to the embodiment of the present invention thus configured, particularly the drive control of the SSG 4 when the engine 2 is started, will be described with reference to FIGS. 3 and 4. As shown in FIG. 3, when the ignition switch SW is turned on at time t1, the CPU 72 of the electronic control unit 70 first executes a process of determining whether or not the engine 2 has completely exploded. In the present embodiment, the determination as to whether or not the engine 2 has completed a complete explosion is made by detecting whether or not the engine speed Ne has reached the complete explosion determination rotational speed Nec. Here, the complete explosion determination rotation speed Nec is a rotation speed at which it can be determined that the engine 2 can be continuously operated, that is, the engine 2 can continuously rotate the crankshaft 2a without the assistance of the SSG4. It is defined as a number and is set to, for example, 1000 rpm.

時間t2でエンジン2が完爆したと判定されると、続いて、エンジン回転数Neが発電制限解除判定回転数Ne*となったか否かを判定する処理を実行する。ここで、発電制限解除判定回転数Ne*は、SSG4の起動トルク以上の十分なトルクがエンジン2により生起される状態のエンジン回転数Neとして設定される。 When it is determined that the engine 2 has completely exploded at time t2, subsequently, a process of determining whether or not the engine speed Ne has reached the power generation restriction release determination rotation speed Ne* is executed. Here, the power generation limitation cancellation determination rotation speed Ne* is set as the engine rotation speed Ne in a state where a sufficient torque equal to or higher than the starting torque of the SSG 4 is generated by the engine 2.

そして、時間t3でエンジン回転数Neが発電制限解除判定回転数Ne*となったときに、SSG4による発電を開始するようにコンバータ3にスイッチング制御信号を出力する。このように、エンジン回転数Neが発電制限解除判定回転数Ne*となったときにSSG4による発電を開始するため、エンジン2の始動開始時に生じるベルト鳴きを良好に抑制することができる。ここで、エンジン回転数Neが発電制限解除判定回転数Ne*となったときに、SSG4による発電を開始するようにコンバータ3にスイッチング制御信号を出力する電子制御ユニット70のCPU72は、本発明における「制御装置」に対応する実施構成の一例である。 Then, when the engine speed Ne reaches the power generation restriction release determination rotation speed Ne* at time t3, a switching control signal is output to the converter 3 so as to start power generation by the SSG4. In this way, since the SSG 4 starts the power generation when the engine speed Ne reaches the power generation restriction cancellation determination rotation speed Ne*, it is possible to favorably suppress the belt squeal that occurs at the start of starting the engine 2. Here, the CPU 72 of the electronic control unit 70, which outputs the switching control signal to the converter 3 so as to start the power generation by the SSG 4 when the engine speed Ne reaches the power generation restriction release determination speed Ne*, in the present invention. It is an example of the implementation structure corresponding to a "control device."

なお、本実施の形態では、電子制御ユニット70のCPU72は、エンジン回転数Neが発電制限解除判定回転数Ne*となったときに、直ちにSSG4による発電電圧Vが目標発電電圧V*となるようにコンバータ3をスイッチング制御するのではなく、エンジン回転数Neが発電制限解除判定回転数Ne*となってから所定時間経過したとき、即ち、時間t4となったときに、目標発電電圧V*となるようにコンバータ3をスイッチング制御する。即ち、発電電圧Vが徐々に上昇するようにコンバータ3をスイッチング制御するのである。これにより、SSG4にエンジントルクが急激に入力されることを良好に抑制でき、ベルト鳴きの発生を確実に抑制することができる。ここで、エンジン回転数Neが発電制限解除判定回転数Ne*となってから所定時間経過したときに、目標発電電圧V*となるようにコンバータ3をスイッチング制御する電子制御ユニット70のCPU72は、本発明における「制御装置」に対応し、発電制限解除判定回転数Ne*は、本発明における「第1所定回転数」に対応する実施構成の一例である。 In the present embodiment, the CPU 72 of the electronic control unit 70 causes the power generation voltage V by the SSG 4 to immediately become the target power generation voltage V* when the engine speed Ne reaches the power generation restriction cancellation determination rotation speed Ne*. When the engine speed Ne reaches the power generation restriction release determination rotation speed Ne*, that is, when the converter 3 is not subjected to switching control, the target power generation voltage V* is changed to the target power generation voltage V*. The converter 3 is switching-controlled so that That is, the converter 3 is switching-controlled so that the generated voltage V gradually increases. As a result, the sudden input of the engine torque to the SSG 4 can be favorably suppressed, and the occurrence of belt squeaking can be reliably suppressed. Here, the CPU 72 of the electronic control unit 70 that controls the switching of the converter 3 so as to reach the target power generation voltage V* when a predetermined time has elapsed after the engine speed Ne reaches the power generation restriction release determination rotation speed Ne*, The power generation restriction release determination rotation speed Ne* corresponds to the "control device" in the present invention, and is an example of an implementation configuration corresponding to the "first predetermined rotation speed" in the present invention.

また、本実施の形態では、図4に示すように、電子制御ユニット70のCPU72は、エンジン2が完爆後、第2所定時間(t3’−t2)経過してもエンジン回転数Neが発電制限解除判定回転数Ne*に到達しないときには、SSG4による発電を開始するようにコンバータ3をスイッチング制御する。この場合、SSG4による発電電圧Vが直ちに目標発電電圧V*となるようにコンバータ3をスイッチング制御することが望ましいが、図4に示すように、第2所定時間(t3’−t2)経過後に所定時間(t4’−t3’)かけて発電電圧Vが目標発電電圧V*となるようにコンバータ3をスイッチング制御しても良い。ここで、エンジン2が完爆後、第2所定時間(t3’−t2)経過してもエンジン回転数Neが発電制限解除判定回転数Ne*に到達しないときには、SSG4による発電を開始するようにコンバータ3をスイッチング制御する電子制御ユニット70のCPU72は、本発明における「制御装置」に対応する実施構成の一例である。 Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, the CPU 72 of the electronic control unit 70 causes the engine speed Ne to generate power even after the second predetermined time (t3′−t2) has elapsed after the complete explosion of the engine 2. When the limit release determination rotation speed Ne* is not reached, the converter 3 is switching-controlled so as to start power generation by the SSG 4. In this case, it is desirable to control the switching of the converter 3 so that the power generation voltage V by the SSG 4 immediately becomes the target power generation voltage V*. However, as shown in FIG. 4, after the second predetermined time (t3′−t2) elapses, The converter 3 may be switching-controlled so that the power generation voltage V becomes the target power generation voltage V* over time (t4'-t3'). Here, when the engine speed Ne does not reach the power generation restriction cancellation determination rotation speed Ne* even after the second predetermined time (t3'-t2) has passed after the complete explosion of the engine 2, the SSG4 starts power generation. The CPU 72 of the electronic control unit 70 that controls the switching of the converter 3 is an example of an implementation configuration corresponding to the “control device” in the present invention.

このように、エンジン2の冷却水温度が高くアイドル回転数が低い場合や、エンジン2の摺動部のフリクションが大きい場合、バッテリ6の電圧が低い場合などで、エンジン2が完爆後、第2所定時間(t3’−t2)経過してもエンジン回転数Neが発電制限解除判定回転数Ne*まで到達しない場合には、第2所定時間(t3’−t2)経過後にSSG4による発電電圧Vが目標発電電圧V*となるようにコンバータ3をスイッチング制御するため、バッテリ上がり(バッテリ容量不足)が発生することを良好に防止できる。 As described above, when the cooling water temperature of the engine 2 is high and the idling speed is low, the friction of the sliding portion of the engine 2 is large, the voltage of the battery 6 is low, etc. When the engine speed Ne does not reach the power generation restriction release determination rotation speed Ne* even after the elapse of the second predetermined time (t3'-t2), the power generation voltage V by the SSG4 after the second predetermined time (t3'-t2) elapses. Since the converter 3 is subjected to switching control so that the target power generation voltage V* becomes, the occurrence of battery exhaustion (insufficient battery capacity) can be favorably prevented.

以上説明した実施の形態に係るエンジン装置1によれば、エンジン2が完爆後、エンジン回転数Neが発電制限解除判定回転数Ne*となったとき、即ち、SSG4の起動トルク以上の十分なトルクがエンジンにより生起されたときに、SSG4による発電を開始するため、エンジン2の始動開始時に生じるベルト鳴きを良好に抑制することができる。また、エンジン回転数Neが発電制限解除判定回転数Ne*になったときから所定時間経過したときに、目標発電電圧V*となるようにSSG4を制御するため、エンジン1からのトルクがSSG4に急激に入力されることを良好に抑制でき、ベルト鳴きの発生を確実に抑制することができる。 According to the engine device 1 according to the embodiment described above, when the engine speed Ne becomes the power generation restriction cancellation determination rotation speed Ne* after the engine 2 is completely exploded, that is, the engine torque Ne is sufficiently higher than the starting torque of the SSG4. When torque is generated by the engine, power generation by the SSG 4 is started, so belt squeaking that occurs at the start of starting the engine 2 can be favorably suppressed. Further, since the SSG4 is controlled so as to reach the target power generation voltage V* when a predetermined time elapses after the engine speed Ne reaches the power generation restriction release determination speed Ne*, the torque from the engine 1 is set to SSG4. It is possible to satisfactorily suppress sudden input and surely suppress the occurrence of belt squeal.

また、実施の形態に係るエンジン装置1によれば、エンジン2の冷却水温度が高くアイドル回転数が低い場合や、エンジン2の摺動部のフリクションが大きい場合、バッテリ6の電圧が低い場合などで、エンジン2が完爆後、第2所定時間(t3’−t2)経過してもエンジン回転数Neが発電制限解除判定回転数Ne*まで到達しない場合には、第2所定時間(t3’−t2)経過後にSSG4による発電電圧Vが目標発電電圧V*となるようにコンバータ3をスイッチング制御するため、バッテリ上がり(バッテリ容量不足)が発生することを良好に防止できる。 Further, according to the engine device 1 according to the embodiment, when the cooling water temperature of the engine 2 is high and the idling speed is low, when the friction of the sliding portion of the engine 2 is large, when the voltage of the battery 6 is low, etc. If the engine speed Ne does not reach the power generation restriction cancellation determination rotation speed Ne* even after the second predetermined time (t3'-t2) has elapsed after the complete explosion of the engine 2, the second predetermined time (t3' Since the converter 3 is switching-controlled so that the power generation voltage V by the SSG 4 becomes the target power generation voltage V* after the passage of −t2), it is possible to favorably prevent the occurrence of battery exhaustion (insufficient battery capacity).

本実施形態では、スタータモータ兼発電機として機能するSSG(Side Mounted Starter Generator)4の駆動制御に適用する構成としたが、これに限らない。例えば、SSG4に替えて単なる発電機の駆動制御に適用しても良い。 In the present embodiment, the configuration is applied to the drive control of the SSG (Side Mounted Starter Generator) 4 that functions as a starter motor/generator, but the present invention is not limited to this. For example, instead of SSG4, it may be applied to mere drive control of the generator.

本実施形態は、本発明を実施するための形態の一例を示すものである。したがって、本発明は、本実施形態の構成に限定されるものではない。 This embodiment shows an example of a mode for carrying out the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the configuration of this embodiment.

1 エンジン装置(エンジン装置)
2 エンジン(エンジン)
2a クランクシャフト(クランクシャフト)
3 コンバータ
4 SSG(発電機)
6 バッテリ
12 点火プラグ
14 燃料噴射装置
16 ピストン
18 クランクポジションセンサ
60 エンジンECU
62 バッテリBCU
70 電子制御ユニット(制御装置)
72 CPU
74 ROM
76 RAM
CC 燃焼室
L1 電力ライン
Ne エンジン回転数
Nece 完爆判定回転数
Ne* 発電制限解除判定回転数(第1所定回転数)
AC エアコンプレッサ
WP ウォータポンプ
TB タイミングベルト(ベルト)
V 発電電圧
V* 目標発電電圧(目標発電状態)
I 発電電流
t1 時間
t2 時間
t3 時間
t3’ 時間
t4 時間
t4’ 時間
1 Engine equipment (engine equipment)
2 engine
2a Crankshaft (crankshaft)
3 Converter 4 SSG (generator)
6 Battery 12 Spark Plug 14 Fuel Injection Device 16 Piston 18 Crank Position Sensor 60 Engine ECU
62 Battery BCU
70 Electronic control unit (control device)
72 CPU
74 ROM
76 RAM
CC Combustion chamber L1 Electric power line Ne Engine speed Nec e Complete explosion determination rotation speed Ne* Generation limit release determination rotation speed (first predetermined rotation speed)
AC Air Compressor WP Water Pump TB Timing Belt (Belt)
V Generation voltage V* Target generation voltage (Target generation state)
I Power generation current t1 hour t2 hour t3 hour t3' hour t4 hour t4' hour

Claims (4)

クランクシャフトを有するエンジンと、
ベルトを介して前記クランクシャフトに接続された発電機と、
前記エンジンが完爆後、エンジン回転数が第1所定回転数となったときに発電を開始し、前記エンジン回転数が前記第1所定回転数になったときからに所定時間経過したときに目標発電状態となるよう前記発電機を制御する制御装置と、
を備えるエンジン装置。
An engine having a crankshaft,
A generator connected to the crankshaft via a belt,
After the complete explosion of the engine, power generation is started when the engine speed reaches the first predetermined speed, and the target is reached when a predetermined time elapses after the engine speed reaches the first predetermined speed. A control device for controlling the generator so as to be in a power generation state,
An engine device including.
前記制御装置は、前記エンジンが完爆後、第2所定時間経過しても前記エンジン回転数が前記第1所定回転数に至らない場合には、前記第2所定時間経過後に発電を開始するよう前記発電機を制御する
請求項1に記載のエンジン装置。
If the engine rotation speed does not reach the first predetermined rotation speed even after the second predetermined time has elapsed after the complete explosion of the engine, the control device starts power generation after the second predetermined time has elapsed. The engine device according to claim 1, which controls the generator.
クランクシャフトを有するエンジンと、ベルトを介して前記クランクシャフトに接続された発電機と、を備えるエンジン装置の制御方法であって、
前記エンジンが完爆後、エンジン回転数が第1所定回転数となったときに発電を開始し、前記エンジン回転数が前記第1所定回転数になったときから所定時間経過したときに目標発電状態となるよう前記発電機を制御する
エンジン装置の制御方法。
A method of controlling an engine device, comprising: an engine having a crankshaft; and a generator connected to the crankshaft via a belt,
After the complete explosion of the engine, power generation is started when the engine speed reaches the first predetermined speed, and target power generation is performed when a predetermined time elapses after the engine speed reaches the first predetermined speed. A method for controlling an engine device for controlling the generator so as to be in a state.
前記エンジンが完爆後、第2所定時間経過しても前記エンジン回転数が前記第1所定回転数に至らない場合には、前記第2所定時間経過後に発電を開始するよう前記発電機を制御する
請求項3に記載のエンジン装置の制御方法。
If the engine speed does not reach the first predetermined speed after the second predetermined time has elapsed after the complete explosion of the engine, the generator is controlled to start power generation after the second predetermined time has elapsed. The method for controlling the engine device according to claim 3.
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