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JP6967880B2 - Electronic control device - Google Patents
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JP6967880B2 - Electronic control device - Google Patents

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  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Description

本発明は、電子制御装置に関し、特に、鉛バッテリ等の二次電池を三相交流発電機により充電すると共に、その三相交流発電機を用いて内燃機関を始動する車両の電子制御装置に関する。 The present invention relates to an electronic control device, and more particularly to an electronic control device for a vehicle in which a secondary battery such as a lead battery is charged by a three-phase AC generator and an internal combustion engine is started by using the three-phase AC generator.

近年、自動車等の車両において、内燃機関であるエンジンのクランクシャフト(クランク軸)に連結されその回転に伴って駆動される界磁束発生用磁石を有する回転子及び発電出力発生用の固定子巻線が巻回された固定子を備える三相交流発電機を用いて、鉛バッテリ等の二次電池を充電するように制御すると共に、エンジンのクランクシャフトを回転させることによりエンジンを始動するように制御する電子制御装置が提案されている。 In recent years, in vehicles such as automobiles, a rotor having a field magnetic flux generating magnet connected to a crankshaft (crankshaft) of an engine which is an internal combustion engine and driven by the rotation thereof, and a stator winding for generating a power generation output. Using a three-phase alternator equipped with a stator wound around, it is controlled to charge a secondary battery such as a lead battery, and to start the engine by rotating the crankshaft of the engine. An electronic control device has been proposed.

かかる状況下で、特許文献1は、内燃機関の始動装置及び始動制御装置に関し、エンジン始動時に、スタータモータを逆転させてクランクシャフトを逆転させピストンを一旦排気行程内に戻した後、スタータモータを正転させてピストンが排気行程内にある状態からエンジンを始動させる構成を開示する。 Under such circumstances, Patent Document 1 relates to a starting device and a starting control device for an internal combustion engine. Disclosed is a configuration in which the engine is started from a state in which the piston is in the exhaust stroke by rotating in the normal direction.

特許第4230116号公報Japanese Patent No. 4230116

しかしながら、本発明者の検討によれば、特許文献1の構成においては、具体的には、予め保持しているマップ等のデータに基づいて電源電圧とエンジン温度等から圧縮上死点までクランクシャフトを逆転させるために必要な時間を決定して逆転動作を行い、逆転動作中の回転数(クランクパルス間の時間)等を監視して回転数の低下比率から圧縮上死点を判定し、逆転動作中に圧縮上死点の圧縮反力により正転に転じたことをクランクパルスから検出して圧縮上死点を判定するという構成を有する必要がある。このため、特許文献1の構成によれば、電源電圧や温度条件に応じて複数種のデータを保持してデータの持ち替えを行う必要があり、また予めROM(Read−OnlyMemory)等のメモリにデータを保持しておく必要がある。また、クランクパルス毎に回転数比率を算出しなければならず処理負荷となる。さらに、クランク位置の検出精度によって圧縮上死点の判定精度が変化すると共に、圧縮上死点を精度よく判定するためにはリラクタの歯数を増やしてクランク位置検出を細かく行う必要がある。 However, according to the study of the present inventor, in the configuration of Patent Document 1, specifically, the crankshaft from the power supply voltage, the engine temperature, etc. to the compression top dead center based on the data such as the map held in advance. The time required to reverse the speed is determined, the reverse rotation operation is performed, the rotation speed during the reverse rotation operation (time between crank pulses), etc. is monitored, and the compression top dead center is determined from the reduction ratio of the rotation speed, and the reverse rotation is performed. It is necessary to have a configuration in which it is detected from the crank pulse that the rotation has turned forward due to the compression reaction force of the compression top dead center during operation, and the compression top dead center is determined. Therefore, according to the configuration of Patent Document 1, it is necessary to hold a plurality of types of data according to the power supply voltage and temperature conditions to switch the data, and to store the data in a memory such as ROM (Read-Only Memory) in advance. Must be retained. In addition, the rotation speed ratio must be calculated for each crank pulse, which is a processing load. Further, the accuracy of determining the compression top dead center changes depending on the accuracy of detecting the crank position, and in order to accurately determine the compression top dead center, it is necessary to increase the number of teeth of the retractor and detect the crank position in detail.

また、本発明者の検討によれば、特許文献1の構成においては、逆転動作開始時の電源電圧の最低電圧を保持し、その保持している最低電圧以下の電源電圧を検出した場合に圧縮上死点と判定するという構成も採用し得るが、かかる場合には、エンジン温度や電源電圧によっては逆転動作開始時の電源電圧の最低電圧の方が圧縮上死点時の電源電圧よりも低くなることにより、圧縮上死点を判定できない可能性が考えられる。 Further, according to the study of the present inventor, in the configuration of Patent Document 1, the minimum voltage of the power supply voltage at the start of reverse rotation operation is held, and compression is performed when a power supply voltage equal to or lower than the held minimum voltage is detected. It is possible to adopt a configuration in which it is determined to be the top dead point, but in such a case, the minimum voltage of the power supply voltage at the start of reverse operation is lower than the power supply voltage at the compression top dead point depending on the engine temperature and power supply voltage. Therefore, it is possible that the compression top dead point cannot be determined.

本発明は、以上の検討経てなされたものであり、簡便な構成で、エンジンの圧縮行程の判定が可能な電子制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made through the above studies, and an object of the present invention is to provide an electronic control device capable of determining the compression stroke of an engine with a simple configuration.

以上の目的を達成するべく、本発明は、内燃機関であるエンジンのクランク軸を回転させるように駆動する電動モータに電力を供給するバッテリの電圧を検出する電圧検出部を備えた電子制御装置において、前記電動モータが前記クランク軸の前記駆動を開始した後に前記電圧検出部が検出した前記バッテリの電圧が所定の閾値未満となったときに、前記エンジンの行程が圧縮行程にあることを判定する圧縮行程判定を行う判定部と、前記電動モータを駆動するためのデューティを制御する制御部と、を備え、前記判定部は、前記電動モータが前記駆動を開始した後に前記電圧検出部が検出した前記バッテリの前記電圧が前記所定の閾値未満となっていないときには、前記電動モータが前記駆動を開始した時からの経過時間が所定時間以上である場合に、前記エンジンの行程が前記圧縮行程にあることを判定することを第1の局面とする。 In order to achieve the above object, the present invention relates to an electronic control device including a voltage detector for detecting the voltage of a battery that supplies power to an electric motor that drives an engine that is an internal combustion engine to rotate a crank shaft. When the voltage of the battery detected by the voltage detection unit becomes less than a predetermined threshold value after the electric motor starts driving the crank shaft, it is determined that the stroke of the engine is in the compression stroke. A determination unit for determining the compression stroke and a control unit for controlling the duty for driving the electric motor are provided, and the determination unit is detected by the voltage detection unit after the electric motor starts driving. when the voltage of the battery is not become less than the predetermined threshold, when the elapsed time from when the electric motor starts the driving Ru der predetermined time or more, the stroke the compression stroke of the engine The first aspect is to determine that there is.

また、本発明は、第1の局面に加えて、前記制御部が、前記デューティを所定値まで漸増させることを第2の局面とする。 Further, in the second aspect of the present invention, in addition to the first aspect, the control unit gradually increases the duty to a predetermined value.

また、本発明は、第1又は第2の局面に加えて、前記判定部は、前記電動モータが前記駆動を開始した後であって、前記経過時間が前記所定時間以上であるか否かを判別する前において、前記バッテリの前記電圧が前記所定の閾値未満となったときに、前記エンジンの行程が前記圧縮行程にあると判定することを第3の局面とする。 Further, in the present invention, in addition to the first or second aspect, the determination unit determines whether or not the elapsed time is equal to or longer than the predetermined time after the electric motor has started the driving. The third aspect is to determine that the stroke of the engine is in the compression stroke when the voltage of the battery becomes less than the predetermined threshold value before the determination.

また、本発明は、第1から第3の局面のいずれかに加えて、前記電動モータの前記駆動は、前記クランク軸を、前記エンジンの運転中とは逆方向に回転させるものであることを第4の局面とする。 Further, in the present invention, in addition to any one of the first to third aspects, the drive of the electric motor rotates the crank shaft in a direction opposite to that during operation of the engine. This is the fourth aspect.

また、本発明は、第1から第4の局面のいずれかに加えて、前記エンジンは、単気筒の内燃機関であることを第5の局面とする。 Further, in the present invention, in addition to any one of the first to fourth aspects, the fifth aspect is that the engine is a single-cylinder internal combustion engine.

以上の本発明の第1の局面にかかる電子制御装置によれば、電動モータがクランク軸の駆動を開始した後に前記電圧検出部が検出したバッテリの電圧が所定の閾値未満となったときに、エンジンの行程が圧縮行程にあることを判定する圧縮行程判定を行う判定部と、電動モータを駆動するためのデューティを制御する制御部と、を備え、判定部が、電動モータが駆動を開始した後に電圧検出部が検出したバッテリの電圧が所定の閾値未満となっていないときには、電動モータが駆動を開始した時からの経過時間が所定時間以上である場合に、エンジンの行程が圧縮行程にあることを判定するものであるため、簡便な構成で、エンジンの圧縮行程の判定をすることができる。また、電源電圧や温度条件によるマップ等のデータを保持する必要がなくメモリ容量を削減することができる。また、処理優先度の低い処理周期でもエンジンの圧縮行程を判定することができるために、クランクパルスに同期するような処理優先度の高いタスクの負荷を増やす必要がない。また、クランク位置検出信号を使用しないため、クランク位置の検出精度に関係なくエンジンの圧縮行程の判定をすることができる。また、逆転動作開始時の電源電圧の落ち込みによる圧縮上死点の誤判定を抑制することができる。 According to the electronic control device according to the first aspect of the present invention, when the battery voltage detected by the voltage detector after the electric motor starts driving the crank shaft becomes less than a predetermined threshold value, A determination unit for determining whether the engine stroke is in the compression stroke and a control unit for controlling the duty for driving the electric motor are provided, and the determination unit starts driving the electric motor. later when the voltage of the battery voltage detection unit detects is not become less than the predetermined threshold, when the elapsed time from when the electric motor starts driving the Ru der predetermined time or more, the stroke of the engine compression stroke Since it is determined that there is, it is possible to determine the compression stroke of the engine with a simple configuration. In addition, it is not necessary to hold data such as a map depending on the power supply voltage and temperature conditions, and the memory capacity can be reduced. Further, since the compression stroke of the engine can be determined even in the processing cycle having a low processing priority, it is not necessary to increase the load of the task having a high processing priority such as synchronizing with the crank pulse. Further, since the crank position detection signal is not used, the compression stroke of the engine can be determined regardless of the accuracy of detecting the crank position. Further, it is possible to suppress erroneous determination of the compression top dead center due to a drop in the power supply voltage at the start of the reverse rotation operation.

また、本発明の第2の局面にかかる電子制御装置によれば、制御部が、デューティを所定値まで漸増させるものであるため、簡便な構成で、より確実に、エンジンの圧縮行程の判定をすることができる。 Further, according to the electronic control device according to the second aspect of the present invention, the control unit gradually increases the duty to a predetermined value, so that the compression stroke of the engine can be determined more reliably with a simple configuration. can do.

また、本発明の第3の局面にかかる電子制御装置によれば、
判定部が、電動モータが駆動を開始した後であって、電動モータが駆動を開始した時からの経過時間が所定時間以上であるか否かを判別する前において、バッテリの電圧が所定の閾値未満となったときに、エンジンの行程が圧縮行程にあると判定するものであるため、簡便な構成で、より確実かつ実用的に、エンジンの圧縮行程の判定をすることができる。
Further, according to the electronic control device according to the third aspect of the present invention.
The voltage of the battery is a predetermined threshold value after the determination unit determines whether or not the elapsed time from the start of driving of the electric motor is equal to or longer than the predetermined time. When it becomes less than, it is determined that the engine stroke is in the compression stroke. Therefore, the compression stroke of the engine can be determined more reliably and practically with a simple configuration.

また、本発明の第4の局面にかかる電子制御装置によれば、電動モータの駆動が、クランク軸を、エンジンの運転中とは逆方向に回転させるものであるため、簡便な構成で、より精度よく、エンジンの圧縮行程の判定をすることができると共に、より確実なエンジンの始動に寄与することができる。 Further, according to the electronic control device according to the fourth aspect of the present invention, the drive of the electric motor rotates the crank shaft in the direction opposite to that during the operation of the engine. It is possible to accurately determine the compression stroke of the engine and to contribute to a more reliable start of the engine.

また、本発明の第5の局面にかかる電子制御装置によれば、エンジンが、単気筒の内燃機関であるため、簡便な構成で、より確実に、エンジンの圧縮行程の判定をすることができる。 Further, according to the electronic control device according to the fifth aspect of the present invention, since the engine is a single-cylinder internal combustion engine, it is possible to more reliably determine the compression stroke of the engine with a simple configuration. ..

図1は、本発明の実施形態における電子制御装置の構成を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an electronic control device according to an embodiment of the present invention. 図2は、本実施形態における電子制御装置が実行する圧縮行程判定処理の流れの一例を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing an example of the flow of the compression stroke determination process executed by the electronic control device in the present embodiment. 図3は、本実施形態における電子制御装置が実行する圧縮行程判定処理での逆転動作開始時刻及びデューティ駆動終了時刻と三相交流発電機のデューティとの関係の一例、逆転動作開始時刻からの経過時間の模式例、並びに図2のステップS11でのクランク位置の検出時刻の一例を示す図である。 FIG. 3 shows an example of the relationship between the reverse operation start time and duty drive end time in the compression stroke determination process executed by the electronic control device in the present embodiment and the duty of the three-phase AC generator, and the elapsed time from the reverse operation start time. It is a figure which shows the schematic example of time, and the example of the detection time of the crank position in step S11 of FIG.

以下、図面を適宜参照して、本発明の実施形態における電子制御装置につき、詳細に説明する。 Hereinafter, the electronic control device according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.

〔構成〕
まず、図1を参照して、本発明の実施形態における電子制御装置の構成について、詳細に説明する。
〔composition〕
First, the configuration of the electronic control device according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

図1は、本実施形態における電子制御装置の構成を示す回路図である。 FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an electronic control device according to the present embodiment.

図1に示すように、本実施形態における電子制御装置100は、典型的には、自動二輪車等の車両に搭載され、二次電池である鉛バッテリ101を三相交流発電機110により充電すると共に、三相交流発電機110を用いて単気筒の内燃機関であるエンジンのクランク軸を回転させることによりエンジンを始動するECU(Electronic Control Unit)130を備えている。 As shown in FIG. 1, the electronic control device 100 in the present embodiment is typically mounted on a vehicle such as a motorcycle, and a lead battery 101, which is a secondary battery, is charged by a three-phase AC generator 110. The engine is provided with an ECU (Electronic Control Unit) 130 that starts the engine by rotating the crank shaft of the engine, which is a single-cylinder internal combustion engine, using the three-phase AC generator 110.

なお、図中の符号102は、鉛バッテリ101の正極と負極との電圧差を鉛バッテリ101の電圧として検出する電圧センサを示し、符号103は、エンジンのクランク軸の回転角度を検出するクランク角センサを示している。また、二次電池としては、鉛バッテリ以外に、ニッケル水素バッテリやリチウムイオンバッテリも利用可能である。また、鉛バッテリ101の電圧は、鉛バッテリ101の正極と負極との電圧差を直接検出したものに限らず、三相交流発電機110への通電時の電圧降下量が検出することができるものであれば、鉛バッテリ101及び三相交流発電機110を含む電気回路における正極側と負極側との電圧差を検出したものであってもよい。 Reference numeral 102 in the figure indicates a voltage sensor that detects the voltage difference between the positive electrode and the negative electrode of the lead battery 101 as the voltage of the lead battery 101, and reference numeral 103 indicates a crank angle that detects the rotation angle of the crank shaft of the engine. Shows the sensor. In addition to lead batteries, nickel-metal hydride batteries and lithium-ion batteries can also be used as secondary batteries. Further, the voltage of the lead battery 101 is not limited to the one that directly detects the voltage difference between the positive and negative sides of the lead battery 101, but the voltage drop amount when the three-phase AC generator 110 is energized can be detected. If this is the case, the voltage difference between the positive side and the negative side in the electric circuit including the lead battery 101 and the three-phase alternator 110 may be detected.

三相交流発電機110は、その詳細な構成は省略するが、U相のコイル110a、V相のコイル110b及びW相のコイル110cから成る3相の発電出力発生用のコイル(固定子巻線)が巻回された固定子と、これらの各相のコイル110a、コイル110b及び110cに対応する界磁束発生用の永久磁石が各々装着されると共に固定子の外周側を周回するように配設された回転子と、を備え、かかる回転子がエンジンのクランク軸に連結される。 Although the detailed configuration of the three-phase AC generator 110 is omitted, a coil for generating a three-phase power output (rotor winding) composed of a U-phase coil 110a, a V-phase coil 110b, and a W-phase coil 110c. ) Is wound around the stator and permanent magnets for generating field magnetic flux corresponding to the coils 110a, 110b and 110c of each phase are mounted and arranged so as to orbit the outer peripheral side of the stator. A rotor is provided, and the rotor is connected to the crank shaft of the engine.

U相のコイル110aは、AC/DCコンバータ131の一方のU相のスイッチング素子131aの他方の端子と、AC/DCコンバータ131の他方のU相のスイッチング素子131bの一方の端子と、に電気的に接続する接続端子111aを有している。V相のコイル110bは、AC/DCコンバータ131の一方のV相のスイッチング素子131cの他方の端子と、AC/DCコンバータ131の他方のV相のスイッチング素子131dの一方の端子と、に電気的に接続する接続端子111bを有している。また、W相のコイル110cは、AC/DCコンバータ131の一方のW相のスイッチング素子131eの他方の端子と、AC/DCコンバータ131の他方のW相のスイッチング素子131fの一方の端子と、に電気的に接続する接続端子111cを有している。 The U-phase coil 110a is electrically connected to the other terminal of one U-phase switching element 131a of the AC / DC converter 131 and one terminal of the other U-phase switching element 131b of the AC / DC converter 131. It has a connection terminal 111a to be connected to. The V-phase coil 110b is electrically connected to the other terminal of one V-phase switching element 131c of the AC / DC converter 131 and one terminal of the other V-phase switching element 131d of the AC / DC converter 131. It has a connection terminal 111b to be connected to. Further, the W-phase coil 110c is connected to the other terminal of one W-phase switching element 131e of the AC / DC converter 131 and one terminal of the other W-phase switching element 131f of the AC / DC converter 131. It has a connection terminal 111c for electrically connecting.

ここで、三相交流発電機110から出力される出力電圧の経時的変化は、エンジンのクランク軸によって駆動される三相交流発電機110の回転子の回転に同期している。詳しくは、回転子の回転方向の位相(回転位相:回転角)の1周期を360°(回転子の1回転)とすると、回転子の回転位相の1周期に対して、U相のコイル110a及びそれに対応する永久磁石の位相は、V相のコイル110b及びそれに対応する永久磁石の位相よりも120°ほど早く、V相のコイル110b及びそれに対応する永久磁石の位相は、W相のコイル110c及びそれに対応する永久磁石の位相よりも120°ほど早くなるように設定されている。これに対応して、U相のコイル110aから出力される出力電圧は、V相のコイル110bから出力される出力電圧よりも120°ほど位相が進み、V相のコイル110bから出力される出力電圧は、W相のコイル110cから出力される出力電圧よりも120°ほど位相が進むように設定されている。 Here, the change over time in the output voltage output from the three-phase alternator 110 is synchronized with the rotation of the rotor of the three-phase alternator 110 driven by the crank shaft of the engine. Specifically, assuming that one cycle of the phase in the rotation direction of the rotor (rotation phase: rotation angle) is 360 ° (one rotation of the rotor), the U-phase coil 110a is relative to one cycle of the rotation phase of the rotor. And the phase of the corresponding permanent magnet is about 120 ° earlier than the phase of the V-phase coil 110b and the corresponding permanent magnet, and the phase of the V-phase coil 110b and the corresponding permanent magnet is the phase of the W-phase coil 110c. And it is set to be about 120 ° earlier than the phase of the corresponding permanent magnet. Correspondingly, the output voltage output from the U-phase coil 110a is about 120 ° ahead of the output voltage output from the V-phase coil 110b, and the output voltage is output from the V-phase coil 110b. Is set so that the phase advances by about 120 ° from the output voltage output from the W-phase coil 110c.

ECU130は、マイクロコンピュータ等を含む演算処理装置であり、電力変換器であるAC(Alternate Current)/DC(Direct Current)コンバータ131、制御部132、メモリ133及びタイマ134を備えている。なお、AC/DCコンバータ131は、ECU130外にパワーモジュール等として設けられていてもよい。 The ECU 130 is an arithmetic processing unit including a microcomputer and includes an AC (Alternate Current) / DC (Direct Current) converter 131, a control unit 132, a memory 133, and a timer 134, which are power converters. The AC / DC converter 131 may be provided outside the ECU 130 as a power module or the like.

AC/DCコンバータ131は、典型的には、3相ブリッジ接続されたスイッチング素子131a、131b、131c、131d、131e及び131fを有し、制御部132からの制御信号に従って、スイッチング素子131a、131b、131c、131d、131e及び131fの各々をオン状態又はオフ状態にして三相交流発電機110から供給された3相交流電流を直流電流に変換すると共に、鉛バッテリ101に直流電流を供給する。また、AC/DCコンバータ131は、制御部132からの制御信号に従って、スイッチング素子131a、131b、131c、131d、131e及び131fの各々をオン状態又はオフ状態にして鉛バッテリ101から供給された直流電流を3相交流電流に変換すると共に、三相交流発電機110に三相交流電流を供給するものであり、かかる場合には、AC/DCコンバータ131は、DC/ACコンバータとして機能する。なお、スイッチング素子131a、131b、131c、131d、131e及び131fは、典型的には各々トランジスタであり、図1中では、一例として、N型のMOSFET(Metal−Oxide−Semiconductor Field−Effect Transistor)として各々示している。 The AC / DC converter 131 typically has switching elements 131a, 131b, 131c, 131d, 131e and 131f connected in a three-phase bridge, and according to a control signal from the control unit 132, the switching elements 131a, 131b, Each of 131c, 131d, 131e and 131f is turned on or off to convert the three-phase alternating current supplied from the three-phase alternating current generator 110 into a direct current, and to supply the direct current to the lead battery 101. Further, the AC / DC converter 131 turns each of the switching elements 131a, 131b, 131c, 131d, 131e and 131f into an ON state or an OFF state according to a control signal from the control unit 132, and the DC current supplied from the lead battery 101. Is converted into a three-phase alternating current and a three-phase alternating current is supplied to the three-phase alternating current generator 110. In such a case, the AC / DC converter 131 functions as a DC / AC converter. The switching elements 131a, 131b, 131c, 131d, 131e and 131f are typically transistors, respectively, and in FIG. 1, as an example, as an N-type MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effective Transistor). Each is shown.

具体的には、AC/DCコンバータ131は、U相、V相及びW相の3相の各相に対して、一対のスイッチング素子131a、131b、131c、131d、131e及び131fを各々対応して有している。 Specifically, the AC / DC converter 131 corresponds to a pair of switching elements 131a, 131b, 131c, 131d, 131e and 131f for each of the three phases of U phase, V phase and W phase. Have.

つまり、AC/DCコンバータ131では、U相の一対のスイッチング素子131aとスイッチング素子131bとが電気的に接続されており、スイッチング素子131aがオン状態で、且つ、スイッチング素子131bがオフ状態の場合にU相の出力電圧をハイレベルにし、スイッチング素子131aがオフ状態で、且つ、スイッチング素子131bがオン状態の場合にU相の出力電圧をローレベルにする。 That is, in the AC / DC converter 131, when the pair of U-phase switching elements 131a and the switching element 131b are electrically connected, the switching element 131a is in the on state, and the switching element 131b is in the off state. The U-phase output voltage is set to a high level, and the U-phase output voltage is set to a low level when the switching element 131a is in the off state and the switching element 131b is in the on state.

また、AC/DCコンバータ131では、V相の一対のスイッチング素子131cとスイッチング素子131dとが電気的に接続されており、スイッチング素子131cがオン状態で、且つ、スイッチング素子131dがオフ状態の場合にV相の出力電圧をハイレベルにし、スイッチング素子131cがオフ状態で、且つ、スイッチング素子131dがオン状態の場合にV相の出力電圧をローレベルにする。 Further, in the AC / DC converter 131, when the pair of V-phase switching elements 131c and the switching element 131d are electrically connected, the switching element 131c is in the on state, and the switching element 131d is in the off state. The output voltage of the V phase is set to a high level, and the output voltage of the V phase is set to a low level when the switching element 131c is in the off state and the switching element 131d is in the on state.

更に、AC/DCコンバータ131では、W相の一対のスイッチング素子131eとスイッチング素子131fとが電気的に接続されており、スイッチング素子131eがオン状態、且つ、スイッチング素子131fがオフ状態の場合にW相の出力電圧をハイレベルにし、スイッチング素子131eがオフ状態、且つ、スイッチング素子131fがオン状態の場合にW相の出力電圧をローレベルにする。 Further, in the AC / DC converter 131, when the pair of W-phase switching elements 131e and the switching element 131f are electrically connected, the switching element 131e is in the on state and the switching element 131f is in the off state, W The output voltage of the phase is set to a high level, and the output voltage of the W phase is set to a low level when the switching element 131e is in the off state and the switching element 131f is in the on state.

ここで、スイッチング素子131aは、制御部132に電気的に接続された制御端子と、鉛バッテリ101の高電位側に電気的に接続された一方の入力端子と、スイッチング素子131b及び三相交流発電機110の接続端子111aに電気的に接続された他方の入力端子と、を有している。かかるスイッチング素子131aは、その制御端子に対して制御部132から印加される所定の制御信号に従って、オン/オフ動作し、それがオン状態のときは、一方の入力端子から他方の入力端子へ電流が流れる。 Here, the switching element 131a includes a control terminal electrically connected to the control unit 132, one input terminal electrically connected to the high potential side of the lead battery 101, the switching element 131b, and three-phase AC power generation. It has the other input terminal electrically connected to the connection terminal 111a of the machine 110. The switching element 131a operates on / off according to a predetermined control signal applied from the control unit 132 to the control terminal, and when it is in the on state, a current is applied from one input terminal to the other input terminal. Flows.

また、スイッチング素子131bは、制御部132に電気的に接続された制御端子と、スイッチング素子131a及び三相交流発電機110の接続端子111aに電気的に接続された一方の入力端子と、鉛バッテリ101の低電位側に電気的に接続された他方の入力端子と、を有している。かかるスイッチング素子131bは、その制御端子に対して制御部132から印加される所定の制御信号に従って、オン/オフ動作し、それがオン状態のときには、一方の入力端子から他方の入力端子へ電流が流れる。 Further, the switching element 131b includes a control terminal electrically connected to the control unit 132, one input terminal electrically connected to the switching element 131a and the connection terminal 111a of the three-phase AC generator 110, and a lead battery. It has the other input terminal electrically connected to the low potential side of 101. The switching element 131b operates on / off according to a predetermined control signal applied from the control unit 132 to the control terminal, and when it is in the on state, a current flows from one input terminal to the other input terminal. It flows.

また、スイッチング素子131cは、制御部132に電気的に接続された制御端子と、鉛バッテリ101の高電位側に電気的に接続された一方の入力端子と、スイッチング素子131d及び三相交流発電機110の接続端子111bに電気的に接続された他方の入力端子と、を有している。かかるスイッチング素子131cは、その制御端子に対して制御部132から印加される所定の制御信号に従って、オン/オフ動作し、それがオン状態のときには、一方の入力端子から他方の入力端子へ電流が流れる。 Further, the switching element 131c includes a control terminal electrically connected to the control unit 132, one input terminal electrically connected to the high potential side of the lead battery 101, a switching element 131d, and a three-phase alternator. It has the other input terminal electrically connected to the connection terminal 111b of 110. The switching element 131c operates on / off according to a predetermined control signal applied from the control unit 132 to the control terminal, and when it is in the on state, a current flows from one input terminal to the other input terminal. It flows.

また、スイッチング素子131dは、制御部132に電気的に接続された制御端子と、スイッチング素子131c及び三相交流発電機110の接続端子111bに電気的に接続された一方の入力端子と、鉛バッテリ101の低電位側に電気的に接続された他方の入力端子と、を有している。かかるスイッチング素子131dは、その制御端子に対して制御部132から印加される所定の制御信号に従って、オン/オフ動作し、それがオン状態のときには、一方の入力端子から他方の入力端子へ電流が流れる。 Further, the switching element 131d includes a control terminal electrically connected to the control unit 132, one input terminal electrically connected to the switching element 131c and the connection terminal 111b of the three-phase AC generator 110, and a lead battery. It has the other input terminal electrically connected to the low potential side of 101. The switching element 131d operates on / off according to a predetermined control signal applied from the control unit 132 to the control terminal, and when it is in the on state, a current flows from one input terminal to the other input terminal. It flows.

また、スイッチング素子131eは、制御部132に電気的に接続された制御端子と、鉛バッテリ101の高電位側に電気的に接続された一方の入力端子と、スイッチング素子131f及び三相交流発電機110の接続端子111cに電気的に接続された他方の入力端子と、を有している。かかるスイッチング素子131eは、その制御端子に対して制御部132から印加される所定の制御信号に従って、オン/オフ動作し、それがオン状態のときには、一方の入力端子から他方の入力端子へ電流が流れる。 Further, the switching element 131e includes a control terminal electrically connected to the control unit 132, one input terminal electrically connected to the high potential side of the lead battery 101, a switching element 131f, and a three-phase alternator. It has the other input terminal electrically connected to the connection terminal 111c of 110. The switching element 131e operates on / off according to a predetermined control signal applied from the control unit 132 to the control terminal, and when it is in the on state, a current flows from one input terminal to the other input terminal. It flows.

更に、スイッチング素子131fは、制御部132に電気的に接続された制御端子と、スイッチング素子131e及び三相交流発電機110の接続端子110cに電気的に接続された一方の入力端子と、鉛バッテリ101の低電位側に電気的に接続された他方の入力端子と、を有している。かかるスイッチング素子131fは、その制御端子に対して制御部132から印加される所定の制御信号に従って、オン/オフ動作し、それがオン状態のときには、一方の入力端子から他方の入力端子へ電流が流れる。 Further, the switching element 131f includes a control terminal electrically connected to the control unit 132, one input terminal electrically connected to the switching element 131e and the connection terminal 110c of the three-phase AC generator 110, and a lead battery. It has the other input terminal electrically connected to the low potential side of 101. The switching element 131f operates on / off according to a predetermined control signal applied from the control unit 132 to the control terminal, and when it is in the on state, a current flows from one input terminal to the other input terminal. It flows.

制御部132は、メモリ133から必要な制御プログラム及び制御データを読み出して、制御プログラムを実行することによって、ECU130全体の動作を制御する。制御部132は、電圧センサ102及びクランク角センサ103に接続され、電圧センサ102によって検出された鉛バッテリ101の電圧を示す電気信号及びクランク角センサ103によって検出されたクランク軸の回転角度を示す電気信号が入力されるように構成されている。また、制御部132は、電圧検出部132a及び判定部132bを機能ブロックとして備えている。 The control unit 132 controls the operation of the entire ECU 130 by reading the necessary control program and control data from the memory 133 and executing the control program. The control unit 132 is connected to the voltage sensor 102 and the crank angle sensor 103, and has an electric signal indicating the voltage of the lead battery 101 detected by the voltage sensor 102 and electricity indicating the rotation angle of the crank shaft detected by the crank angle sensor 103. It is configured so that a signal is input. Further, the control unit 132 includes a voltage detection unit 132a and a determination unit 132b as functional blocks.

更に、かかる制御部132は、詳細は後述する圧縮行程判定処理を実行するものであり、圧縮行程判定処理においては、電圧検出部132aが、電圧センサ102を介して鉛バッテリ101の電圧を検出し、判定部132bが、三相交流発電機110がエンジンのクランク軸の駆動を開始した時点及びそれ以降のバッテリ101の電圧が所定の閾値未満となったときに、エンジンの行程が圧縮行程にあることを判定するものである。この際に、制御部132が、三相交流発電機110がエンジンのクランク軸の駆動を開始してから判定部132bが圧縮行程判定をするまでの期間においてバッテリ101の電圧が所定の閾値以上に継続して維持されるように、三相交流発電機110を駆動するためのデューティを制御するものである。 Further, the control unit 132 executes a compression stroke determination process described in detail later, and in the compression stroke determination process, the voltage detection unit 132a detects the voltage of the lead battery 101 via the voltage sensor 102. When the voltage of the battery 101 at the time when the three-phase AC generator 110 starts driving the crank shaft of the engine and thereafter becomes less than a predetermined threshold value, the determination unit 132b is in the compression stroke of the engine. It is to judge that. At this time, the voltage of the battery 101 becomes equal to or higher than a predetermined threshold in the period from the start of driving of the crank shaft of the engine by the three-phase AC generator 110 to the determination of the compression stroke by the determination unit 132b. The duty for driving the three-phase alternator 110 is controlled so as to be continuously maintained.

メモリ133には、必要な制御プログラム及び制御データが記憶されている。タイマ134は、制御部132からの制御信号に従って各種計時処理を実行する。 Necessary control programs and control data are stored in the memory 133. The timer 134 executes various timekeeping processes according to the control signal from the control unit 132.

このような構成を有する電子制御装置100は、三相交流発電機110を用いてエンジンのクランク軸を回転させることによりエンジンを始動する際、制御部132が以下に示す圧縮行程判定処理を実行することにより、簡便な構成で、エンジンの行程が圧縮行程にある、より詳しくは、エンジンのピストンの位置が圧縮上死点にあることを示す判定である圧縮行程判定を行う。以下、図2及び図3を参照して、圧縮行程判定処理を実行する際の制御部132の動作について説明する。 In the electronic control device 100 having such a configuration, when the engine is started by rotating the crank shaft of the engine using the three-phase alternator 110, the control unit 132 executes the compression stroke determination process shown below. Thereby, with a simple configuration, the compression stroke determination, which is a determination indicating that the engine stroke is in the compression stroke, and more specifically, the position of the piston of the engine is at the compression top dead center, is performed. Hereinafter, the operation of the control unit 132 when executing the compression stroke determination process will be described with reference to FIGS. 2 and 3.

〔圧縮行程判定処理〕
図2は、本実施形態における電子制御装置100が実行する圧縮行程判定処理の流れの一例を示すフローチャートである。また、図3は、本実施形態における電子制御装置100が実行する圧縮行程判定処理での逆転動作開始時刻及びデューティ駆動終了時刻と三相交流発電機のデューティ(Duty)との関係の一例、逆転動作開始時刻からの経過時間の模式例、並びに図2のステップS11でのクランク位置の検出時刻の一例を示す図である。
[Compression stroke judgment process]
FIG. 2 is a flowchart showing an example of the flow of the compression stroke determination process executed by the electronic control device 100 in the present embodiment. Further, FIG. 3 shows an example of the relationship between the reverse rotation operation start time and duty drive end time in the compression stroke determination process executed by the electronic control device 100 in the present embodiment and the duty of the three-phase AC generator, reverse rotation. It is a figure which shows the schematic example of the elapsed time from the operation start time, and the example of the detection time of the crank position in step S11 of FIG.

図2に示す圧縮行程判定処理は、車両のイグニッションスイッチがオフ状態からオン状態に切り換えられて電子制御装置100のECU130が稼働したタイミングで開始となり、圧縮行程判定処理はステップS1の処理に進む。なお、かかる圧縮行程判定処理では、クランク軸をエンジンの運転中と同じ正方向に回転(正転)させる際に、エンジンのピストンが圧縮上死点前から圧縮上死点後に移動するように圧縮上死点を確実に乗り越えることを可能とする観点から、一旦、クランク軸をエンジンの運転中とは逆方向に回転(逆転)させることによりエンジンを始動することとするが、原理的には、クランク軸をエンジンの運転中と同じ方向に回転させることによりエンジンを始動する際にかかる圧縮行程判定処理を実行することも可能である。 The compression stroke determination process shown in FIG. 2 starts at the timing when the ignition switch of the vehicle is switched from the off state to the on state and the ECU 130 of the electronic control device 100 operates, and the compression stroke determination process proceeds to the process of step S1. In the compression stroke determination process, when the crank shaft is rotated (normal rotation) in the same positive direction as during engine operation, the engine piston is compressed so as to move from before the compression top dead point to after the compression top dead point. From the viewpoint of making it possible to reliably overcome the top dead point, the engine is started by rotating (reversing) the crank shaft in the direction opposite to that during engine operation, but in principle, It is also possible to execute the compression stroke determination process applied when starting the engine by rotating the crank shaft in the same direction as during operation of the engine.

ステップS1の処理では、制御部132が、鉛バッテリ101の電力を利用して三相交流発電機110(電動モータ)の駆動を開始することによってクランク軸をエンジンの運転中とは逆方向に回転させるため、三相交流発電機110を用いてエンジンのクランク軸をエンジンの運転中とは逆方向に回転させることによりエンジンを始動することを指示する制御信号をAC/DCコンバータ131に出力するに先立って、タイマ134の計時動作を開始すると共にその開始時の初期カウント値に基づいて、三相交流発電機110が逆転動作を開始する時刻(逆転開始時刻)を取得しメモリ133中に記憶する等して保持する。これにより、ステップS1の処理は完了し、圧縮行程判定処理はステップS2の処理に進む。なお、かかる逆転開始時刻は、図3(a)及び図3(b)において、各々時刻t=T0で示されている。 In the process of step S1, the control unit 132 rotates the crank shaft in the direction opposite to that during the engine operation by starting the drive of the three-phase AC generator 110 (electric motor) using the power of the lead battery 101. To output a control signal instructing the AC / DC converter 131 to start the engine by rotating the crank shaft of the engine in the direction opposite to that during the operation of the engine by using the three-phase AC generator 110. Prior to that, the timing operation of the timer 134 is started, and the time when the three-phase AC generator 110 starts the reverse operation (reverse start time) is acquired and stored in the memory 133 based on the initial count value at the start. Equally hold. As a result, the process of step S1 is completed, and the compression stroke determination process proceeds to the process of step S2. The reversal start time is shown at time t = T0 in FIGS. 3 (a) and 3 (b), respectively.

ステップS2の処理では、電圧検出部132aが、電圧センサ102を介して現在の鉛バッテリ101の電圧(モータ駆動電圧)Vの初期値として検出し、制御部132によって、かかる初期値が所定の閾値Vth以上であることの確認を可能とする。これにより、ステップS2の処理は完了し、圧縮行程判定処理はステップS3の処理に進む。なお、かかる鉛バッテリ101の電圧Vの初期値が所定の閾値Vth未満である場合には、今回の圧縮行程判定処理をこのまま終了させることも可能である。 In the process of step S2, the voltage detection unit 132a detects as the initial value of the current voltage (motor drive voltage) V of the lead battery 101 via the voltage sensor 102, and the control unit 132 detects such an initial value as a predetermined threshold value. It is possible to confirm that it is Vth or higher. As a result, the process of step S2 is completed, and the compression stroke determination process proceeds to the process of step S3. If the initial value of the voltage V of the lead battery 101 is less than the predetermined threshold value Vth, the compression stroke determination process this time can be terminated as it is.

ステップS3の処理では、制御部132が、タイマ134の現在のカウント値に基づいて、現在の時刻tを取得する。これにより、ステップS3の処理は完了し、圧縮行程判定処理はステップS4の処理に進む。 In the process of step S3, the control unit 132 acquires the current time t based on the current count value of the timer 134. As a result, the process of step S3 is completed, and the compression stroke determination process proceeds to the process of step S4.

ステップS4の処理では、制御部132が、逆転動作開始時刻T0から現在の時刻tまでの経過時間(t−T0)と三相交流発電機110を駆動するためのデューティの値との関係を示すデューティテーブルから、逆転動作開始時刻T0からステップS3の処理において取得した現在の時刻tまでの経過時間に対応するデューティの値を検索する。なお、かかるデューティテーブルは、予め設定されてメモリ133中に記憶されているもので、図3(a)に示すように、逆転動作開始時刻T0からデューティ駆動終了時刻TEまでの間、デューティの値が一定値に保持されるように設定されていてもよいし、図3(b)に示すように、逆転駆動開始時刻T0からの経過時間が増えるに従ってデューティの値が所定値(図示例では100%で示しているが、80%や90%等であってもよい)まで漸増するように設定されていてもよい。また、この際、エンジン温度、大気温度、スロットル温度及び鉛バッテリ101の電圧等の車両に関係する状態から算出された補正係数をデューティの値に乗算して、デューティの値を補正してもよい。これにより、ステップS4の処理は完了し、圧縮行程判定処理はステップS5の処理に進む。 In the process of step S4, the control unit 132 shows the relationship between the elapsed time (t−T0) from the reverse operation start time T0 to the current time t and the duty value for driving the three-phase AC generator 110. From the duty table, the duty value corresponding to the elapsed time from the reverse operation start time T0 to the current time t acquired in the process of step S3 is searched. The duty table is preset and stored in the memory 133, and as shown in FIG. 3A, the duty value is from the reverse rotation operation start time T0 to the duty drive end time TE. May be set to be held at a constant value, or as shown in FIG. 3 (b), the duty value becomes a predetermined value (100 in the illustrated example) as the elapsed time from the reverse rotation drive start time T0 increases. Although it is indicated by%, it may be set to gradually increase to 80%, 90%, etc.). Further, at this time, the duty value may be corrected by multiplying the duty value by a correction coefficient calculated from the vehicle-related states such as the engine temperature, the atmospheric temperature, the throttle temperature, and the voltage of the lead battery 101. .. As a result, the process of step S4 is completed, and the compression stroke determination process proceeds to the process of step S5.

ステップS5の処理では、制御部132が、ステップS4の処理において検索されたデューティの値で三相交流発電機110を駆動することができる制御信号をAC/DCコンバータ131に出力することにより、鉛バッテリ101の電力を利用して三相交流発電機110の駆動を開始させて、クランク軸をエンジンの運転中とは逆方向に回転させる。この際、三相交流発電機110の逆転動作開始時からの駆動電流は、鉛バッテリ101の電圧を所定の閾値Vth以上に維持することができるように制限されている。これにより、ステップS5の処理は完了し、圧縮行程判定処理はステップS6の処理に進む。 In the process of step S5, the control unit 132 outputs a control signal capable of driving the three-phase AC generator 110 with the duty value searched for in the process of step S4 to the AC / DC converter 131, thereby leading the lead. The electric power of the battery 101 is used to start driving the three-phase alternator 110 to rotate the crank shaft in the direction opposite to that during the operation of the engine. At this time, the drive current of the three-phase AC generator 110 from the start of the reverse operation is limited so that the voltage of the lead battery 101 can be maintained at a predetermined threshold value Vth or higher. As a result, the process of step S5 is completed, and the compression stroke determination process proceeds to the process of step S6.

ステップS6の処理では、電圧検出部132aが、電圧センサ102を介して三相交流発電機110の駆動中における現在の鉛バッテリ101の電圧(モータ駆動電圧)Vを検出する。これにより、ステップS6の処理は完了し、圧縮行程判定処理はステップS7の処理に進む。 In the process of step S6, the voltage detection unit 132a detects the current voltage (motor drive voltage) V of the lead battery 101 while the three-phase AC generator 110 is being driven via the voltage sensor 102. As a result, the process of step S6 is completed, and the compression stroke determination process proceeds to the process of step S7.

ステップS7の処理では、判定部132bが、ステップS6の処理において検出されたモータ駆動電圧Vの値が所定の閾値Vth未満であるか否かを判別する。判別の結果、モータ駆動電圧Vが所定の閾値Vth未満である場合(ステップS7:Yes)、判定部132bは、圧縮行程判定処理をステップS11の処理に進める。一方、モータ駆動電圧Vが所定の閾値Vth以上である場合には(ステップS7:No)、判定部132bは、圧縮行程判定処理をステップS8の処理に進める。なお、所定の閾値電圧Vthとしては、例えば、実験により得られた始動時圧縮上死点での最小バッテリ電圧V3に水温やバッテリ電圧に応じた補正係数Kを乗算した値(V3×K)、又は、最小バッテリ電圧V3から補正係数K’を減算した値(V3−K’)を用いることができる。 In the process of step S7, the determination unit 132b determines whether or not the value of the motor drive voltage V detected in the process of step S6 is less than a predetermined threshold value Vth. As a result of the determination, when the motor drive voltage V is less than the predetermined threshold value Vth (step S7: Yes), the determination unit 132b advances the compression stroke determination process to the process of step S11. On the other hand, when the motor drive voltage V is equal to or higher than the predetermined threshold value Vth (step S7: No), the determination unit 132b advances the compression stroke determination process to the process of step S8. The predetermined threshold voltage Vth is, for example, a value (V3 × K) obtained by multiplying the minimum battery voltage V3 at the starting compression top dead point obtained by the experiment by the correction coefficient K according to the water temperature and the battery voltage. Alternatively, a value (V3-K') obtained by subtracting the correction coefficient K'from the minimum battery voltage V3 can be used.

ステップS8の処理では、制御部132が、タイマ134のカウント値に基づいて、現在の時刻tを取得する。これにより、ステップS8の処理は完了し、圧縮行程判定処理はステップS9の処理に進む。 In the process of step S8, the control unit 132 acquires the current time t based on the count value of the timer 134. As a result, the process of step S8 is completed, and the compression stroke determination process proceeds to the process of step S9.

ステップS9の処理では、制御部132が、逆転動作開始時刻T0からステップS8の処理において取得した現在の時刻tまでの経過時間T1(=t−T0)を算出する。これにより、ステップS9の処理は完了し、圧縮行程判定処理はステップS10の処理に進む。 In the process of step S9, the control unit 132 calculates the elapsed time T1 (= t−T0) from the reverse operation start time T0 to the current time t acquired in the process of step S8. As a result, the process of step S9 is completed, and the compression stroke determination process proceeds to the process of step S10.

ステップS10の処理では、判定部132bが、ステップS9の処理において算出された経過時間T1が所定時間未満であるか否かを判別する。判別の結果、経過時間T1が所定時間未満である場合(ステップS10:Yes)、判定部132bは、圧縮行程判定処理をステップS3の処理に戻す。一方、経過時間T1が所定時間以上である場合には(ステップS10:No)、判定部132bは、圧縮行程判定処理をステップS11の処理に進める。 In the process of step S10, the determination unit 132b determines whether or not the elapsed time T1 calculated in the process of step S9 is less than the predetermined time. As a result of the determination, when the elapsed time T1 is less than the predetermined time (step S10: Yes), the determination unit 132b returns the compression stroke determination process to the process of step S3. On the other hand, when the elapsed time T1 is equal to or longer than the predetermined time (step S10: No), the determination unit 132b advances the compression stroke determination process to the process of step S11.

ステップS11の処理では、判定部132bが、クランク角センサ103を介して現在のクランク軸の回転角度(現在のクランク位置)を検出し(図3(a)及び図3(b)に各々例示する時刻t=)、検出された現在のクランク位置を圧縮上死点であると判定する。なお、所定時間内に所定の閾値電圧Vthよりも低いモータ駆動電圧Vを検出できない場合には、判定部132bは、圧縮上死点から逆転動作を開始したと判定してもよい。これにより、ステップS11の処理は完了し、圧縮行程判定処理はステップS12の処理に進む。 In step S11, the determination unit 132b is, respectively illustrated via a crank angle sensor 103 detects the rotation angle of the current crankshaft (current crank position) (FIGS. 3 (a) and 3 (b) At time t = T ), the detected current crank position is determined to be the compression top dead center. If the motor drive voltage V lower than the predetermined threshold voltage Vth cannot be detected within the predetermined time, the determination unit 132b may determine that the reverse rotation operation is started from the compression top dead center. As a result, the process of step S11 is completed, and the compression stroke determination process proceeds to the process of step S12.

ステップS12の処理では、制御部132が、三相交流発電機110の駆動を停止することによってエンジンのクランク軸の逆転動作を終了する。これにより、ステップS12の処理は完了し、今回の一連の圧縮行程判定処理は終了する。 In the process of step S12, the control unit 132 ends the reverse operation of the crank shaft of the engine by stopping the driving of the three-phase AC generator 110. As a result, the process of step S12 is completed, and the series of compression stroke determination processes this time is completed.

なお、本実施形態においては、クランク角センサ103のクランクパルス等の信号に基づくクランク軸の回転角度(クランク位置)と電圧センサ102の出力信号に基づく鉛バッテリ101の電圧変動との組み合わせによって圧縮上死点を排気上死点から区別して判定してもよい。具体的には、排気上死点付近の電圧と圧縮上死点付近の電圧に着目し、それらの電圧がより低い方を圧縮上死点と判定するようにしてもよい。 In this embodiment, compression is performed by combining the rotation angle (crank position) of the crank shaft based on a signal such as the crank pulse of the crank angle sensor 103 and the voltage fluctuation of the lead battery 101 based on the output signal of the voltage sensor 102. The dead point may be determined separately from the exhaust top dead point. Specifically, attention may be paid to the voltage near the exhaust top dead center and the voltage near the compression top dead center, and the lower of these voltages may be determined as the compression top dead center.

以上の説明から明らかなように、本実施形態における電子制御装置100では、判定部132bが、三相交流発電機110がクランク軸の駆動を開始した後に電圧検出部132aが検出した鉛バッテリ101の電圧が所定の閾値Vth未満となったときに、エンジンの行程が圧縮行程にあることを判定する圧縮行程判定を行い、制御部132が、三相交流発電機110がクランク軸の駆動を開始してから判定部132bが圧縮行程判定をするまでの期間で鉛バッテリ101の電圧が所定の閾値Vth以上に維持されるように、三相交流発電機110を駆動するためのデューティを制御するので、簡便な構成で、エンジンの圧縮行程の判定をすることができる。また、電源電圧や温度条件によるマップ等のデータを保持する必要がなくメモリ容量を削減することができる。また、処理優先度の低い処理周期でもエンジンの圧縮行程を判定することができるために、クランクパルスに同期するような処理優先度の高いタスクの負荷を増やす必要なない。また、クランク位置検出信号を使用しないため、クランク位置の検出精度に関係なくエンジンの圧縮行程の判定をすることができる。また、逆転動作開始時の電源電圧の落ち込みによる圧縮上死点の誤判定を無くすことができる。 As is clear from the above description, in the electronic control device 100 in the present embodiment, the determination unit 132b is the lead battery 101 detected by the voltage detection unit 132a after the three-phase alternator 110 starts driving the crank shaft. When the voltage becomes less than the predetermined threshold Vth, the compression stroke determination for determining that the engine stroke is in the compression stroke is performed, the control unit 132 starts driving the crank shaft of the three-phase AC generator 110. Since the duty for driving the three-phase AC generator 110 is controlled so that the voltage of the lead battery 101 is maintained at a predetermined threshold value Vth or more during the period from the time when the determination unit 132b determines the compression stroke, the duty is controlled. With a simple configuration, it is possible to determine the compression stroke of the engine. In addition, it is not necessary to hold data such as a map depending on the power supply voltage and temperature conditions, and the memory capacity can be reduced. Further, since the compression stroke of the engine can be determined even in the processing cycle having a low processing priority, it is not necessary to increase the load of the task having a high processing priority such as synchronizing with the crank pulse. Further, since the crank position detection signal is not used, the compression stroke of the engine can be determined regardless of the accuracy of detecting the crank position. Further, it is possible to eliminate the erroneous determination of the compression top dead center due to the drop in the power supply voltage at the start of the reverse rotation operation.

また、本実施形態における電子制御装置100では、制御部132が、デューティを所定値まで漸増させるものであるため、簡便な構成で、より確実に、エンジンの圧縮行程の判定をすることができる。 Further, in the electronic control device 100 of the present embodiment, since the control unit 132 gradually increases the duty to a predetermined value, it is possible to more reliably determine the compression stroke of the engine with a simple configuration.

また、本実施形態における電子制御装置100では、判定部132bが、三相交流発電機110が駆動を開始した時点を起点として、所定時間内に鉛バッテリ101の電圧が所定の閾値Vth未満となったときに、エンジンの行程が圧縮行程にあると判定するものであるため、簡便な構成で、より確実かつ実用的に、エンジンの圧縮行程の判定をすることができる。 Further, in the electronic control device 100 of the present embodiment, the voltage of the lead battery 101 becomes less than a predetermined threshold Vth within a predetermined time from the time when the determination unit 132b starts driving the three-phase AC generator 110. At that time, since it is determined that the engine stroke is in the compression stroke, it is possible to more reliably and practically determine the compression stroke of the engine with a simple configuration.

また、本実施形態における電子制御装置100では、三相交流発電機110に、クランク軸をエンジンの運転中とは逆方向に回転させるように制御するものであるため、簡便な構成で、より精度よく、エンジンの圧縮行程の判定をすることができると共に、より確実なエンジンの始動に寄与することができる。 Further, in the electronic control device 100 in the present embodiment, since the three-phase AC generator 110 is controlled to rotate the crank shaft in the direction opposite to that during the operation of the engine, it has a simple configuration and is more accurate. Well, it is possible to determine the compression stroke of the engine and to contribute to a more reliable start of the engine.

また、本実施形態における電子制御装置100では、単気筒の内燃機関であるエンジンを制御対象とするものであるため、簡便な構成で、より確実に、エンジンの圧縮行程の判定をすることができる。 Further, since the electronic control device 100 in the present embodiment targets an engine which is a single-cylinder internal combustion engine, it is possible to more reliably determine the compression stroke of the engine with a simple configuration. ..

なお、本発明は、構成要素の種類、配置、個数等は前述の実施形態に限定されるものではなく、かかる構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。 The present invention is not limited to the above-described embodiment in terms of the type, arrangement, number, etc. of the constituent elements, and deviates from the gist of the invention, such as appropriately substituting such constituent elements with those having the same effect. Of course, it can be changed as appropriate as long as it is not.

以上のように、本発明は、簡便な構成で、エンジンの圧縮行程の判定が可能な電子制御装置を提供することができるものであり、その汎用普遍的な性格から自動二輪車等の車両の電子制御装置に広範に適用され得るものと期待される。 As described above, the present invention can provide an electronic control device capable of determining the compression stroke of an engine with a simple configuration, and due to its general-purpose universal nature, it is electronic for vehicles such as motorcycles. It is expected that it can be widely applied to control devices.

100…電子制御装置
101…鉛バッテリ
102…電圧センサ
103…クランク角センサ
110…三相交流発電機
130…ECU
131…AC/DCコンバータ
132…制御部
132a…電圧検出部
132b…判定部
133…メモリ
134…タイマ
100 ... Electronic control device 101 ... Lead battery 102 ... Voltage sensor 103 ... Crank angle sensor 110 ... Three-phase alternator 130 ... ECU
131 ... AC / DC converter 132 ... Control unit 132a ... Voltage detection unit 132b ... Judgment unit 133 ... Memory 134 ... Timer

Claims (5)

内燃機関であるエンジンのクランク軸を回転させるように駆動する電動モータに電力を供給するバッテリの電圧を検出する電圧検出部を備えた電子制御装置において、
前記電動モータが前記クランク軸の前記駆動を開始した後に前記電圧検出部が検出した前記バッテリの電圧が所定の閾値未満となったときに、前記エンジンの行程が圧縮行程にあることを判定する圧縮行程判定を行う判定部と、
前記電動モータを駆動するためのデューティを制御する制御部と、
を備え、
前記判定部は、前記電動モータが前記駆動を開始した後に前記電圧検出部が検出した前記バッテリの前記電圧が前記所定の閾値未満となっていないときには、前記電動モータが前記駆動を開始した時からの経過時間が所定時間以上である場合に、前記エンジンの行程が前記圧縮行程にあることを判定することを特徴とする電子制御装置。
In an electronic control device provided with a voltage detector that detects the voltage of a battery that supplies electric power to an electric motor that drives the crank shaft of an engine that is an internal combustion engine to rotate.
When the voltage of the battery detected by the voltage detection unit after the electric motor starts driving the crank shaft becomes less than a predetermined threshold value, compression for determining that the stroke of the engine is in the compression stroke. Judgment unit that judges the process and
A control unit that controls the duty for driving the electric motor,
Equipped with
When the voltage of the battery detected by the voltage detection unit after the electric motor starts driving is not less than the predetermined threshold value, the determination unit starts from the time when the electric motor starts driving. an electronic control unit elapsed time is when Ru der predetermined time or more, stroke of the engine and judging that it is in the compression stroke.
前記制御部は、前記デューティを所定値まで漸増させることを特徴とする請求項1に記載の電子制御装置。 The electronic control device according to claim 1, wherein the control unit gradually increases the duty to a predetermined value. 前記判定部は、前記電動モータが前記駆動を開始した後であって、前記経過時間が前記所定時間以上であるか否かを判別する前において、前記バッテリの前記電圧が前記所定の閾値未満となったときに、前記エンジンの行程が前記圧縮行程にあると判定することを特徴とする請求項1又は2に記載の電子制御装置。 The determination unit determines that the voltage of the battery is less than the predetermined threshold value after the electric motor starts driving and before determining whether or not the elapsed time is equal to or longer than the predetermined time. The electronic control device according to claim 1 or 2, wherein when the engine stroke is determined to be in the compression stroke. 前記電動モータの前記駆動は、前記クランク軸を、前記エンジンの運転中とは逆方向に回転させるものであることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の電子制御装置。 The electronic control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the drive of the electric motor rotates the crank shaft in a direction opposite to that during operation of the engine. 前記エンジンは、単気筒の内燃機関であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の電子制御装置。 The electronic control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the engine is a single-cylinder internal combustion engine.
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