JP2017002850A - エンジン制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】動力伝達経路を遮断することができる機構が設けられた車両であっても、エンジンを始動させる始動用電動機を含むエンジン始動系の異常を検出することができるエンジン制御装置を提供すること。【解決手段】エンジンが停止し（ステップＳ１）、かつ、エンジンの始動が要求されていない状態で（ステップＳ２）、エンジンの機関回転速度が上昇したことを条件として（ステップＳ３）、エンジンを始動させる始動用電動機を含むエンジン始動系の異常を検出する。【選択図】図２

Description

本発明は、エンジン制御装置に関する。

従来のエンジン制御装置は、車両のシステムを監視し、システムの異常を検出した場合にフェールセーフ処理を行うことで、車両が運転者の意図しない動作をしないように車両の走行性を制限していた。例えば、車両に運転者の意図しない挙動があったときに、動力源の出力を停止又は制限する技術が特許文献１に提案されている。

特開２００９−６２９９８号公報

しかしながら、特許文献１に提案されたような従来の技術は、運転者が要求する要求加速度と車両の実加速度とを比較することで、車両に運転者の意図しない挙動があるか否かを判定しているため、手動変速機のように動力源から車輪までの動力伝達経路を遮断することができる機構が設けられた車両においては、エンジンが停止しているときに、エンジンを始動させる始動用電動機を含むエンジン始動系の異常を検出できないことがあるといった課題があった。

そこで、本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、動力伝達経路を遮断することができる機構が設けられた車両であっても、エンジンを始動させる始動用電動機を含むエンジン始動系の異常を検出することができるエンジン制御装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明に係るエンジン制御装置の一態様は、エンジンを始動させる始動用電動機が設けられた車両のエンジン制御装置であって、エンジンが停止し、かつ、エンジンの始動が要求されていない状態で、エンジンの機関回転速度が上昇したことを条件として、始動用電動機を含むエンジン始動系の異常を検出する異常検出部を備える。

本発明は、動力伝達経路を遮断することができる機構が設けられた車両であっても、エンジンを始動させる始動用電動機を含むエンジン始動系の異常を検出することができるエンジン制御装置を提供することができる。

図１は、本発明の実施の形態に係るエンジン制御装置を搭載した車両の要部を示す構成図である。 図２は、本発明の実施の形態に係るエンジン制御装置のエンジン制御動作を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。以下、本発明の実施の形態に係るエンジン制御装置を搭載した車両について説明する。

図１に示すように、車両１は、内燃機関型のエンジン２と、手動変速機３と、クラッチ機構４と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５と、を含んで構成される。エンジン２には、複数の気筒が形成されている。本実施の形態において、エンジン２は、各気筒に対して、吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程からなる一連の４行程を行うように構成されている。

手動変速機３は、常時噛み合い式の変速機構を有する。図示を省略するが、手動変速機３は、インプットシャフトと、カウンタシャフトと、アウトプットシャフトとを有している。インプットシャフト及びカウンタシャフトは、互いに噛み合った１対のギアによって連動するようになっている。

カウンタシャフト及びアウトプットシャフトには、互いに噛み合った１対のギアが変速段に応じてそれぞれ設けられている。アウトプットシャフトに設けられたギアは、アウトプットシャフトに対して空転するように設けられている。アウトプットシャフトには、アウトプットシャフトとともに回転するスリーブが設けられている。

スリーブは、シフトレバー１０が操作されることによって駆動されたシフトフォークによって、アウトプットシャフトの軸方向に移動されてギアに噛み合うようになっている。スリーブがギアと噛み合うことにより、スリーブと噛み合ったギアがアウトプットシャフトとともに回転するようになり、スリーブと噛み合ったギアを介してカウンタシャフトからアウトプットシャフトに動力が伝達されることになる。手動変速機３は、スリーブがいずれのギアにも噛み合っていない状態では、動力を伝達しないニュートラル状態となる。

クラッチ機構４は、乾式クラッチによって構成される。図示を省略するが、クラッチ機構４は、エンジン２の出力軸に連結されたフライホイールと、手動変速機３の入力軸に連結されたクラッチディスクと、フライホイールとクラッチディスクとを解放又は接続させるためのレリーズフォークとを有する。

レリーズフォークは、クラッチペダル１３の操作によって駆動され、クラッチディスクとフライホイールと間の締結状態を変化させることにより、エンジン２から手動変速機３に伝達されるトルクを変化させるようになっている。

ＥＣＵ５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、フラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。

コンピュータユニットのＲＯＭには、各種定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをＥＣＵ５として機能させるためのプログラムが格納されている。すなわち、ＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより、当該コンピュータユニットは、本実施の形態におけるＥＣＵ５として機能する。

ＥＣＵ５の入力ポートには、エンジン２の出力軸としてのクランクシャフトの回転角を検出するクランク角センサ１１と、シフトレバー１０の位置を検出するシフトポジションセンサ１２と、ブレーキペダル１５の操作量を検出するブレーキストロークセンサ１６と、を含む各種センサ類が接続されている。

ＥＣＵ５の出力ポートには、エンジン２を始動させる始動用電動機２０と、エンジン２に燃料を供給するインジェクタ２１と、を含む各種制御対象類が接続されている。ＥＣＵ５は、各種センサ類及び各種スイッチ類から得られる情報に基づいて、各種制御対象類を制御するようになっている。

例えば、ＥＣＵ５は、自動停止条件が成立した場合には、インジェクタ２１に供給させる燃料をカットして、エンジン２を停止させるエンジン自動停止部３０としての機能を有する。このように、ＥＣＵ５は、アイドリングストップ機能を有する。

自動停止条件は、手動変速機３がニュートラル状態であること、具体的には、シフトポジションセンサ１２によって検出されたシフトレバー１０の位置がニュートラル位置であることを少なくとも含む。

本実施の形態において、自動停止条件は、車両１が低速域で減速している又は停止していることを更に含む。

また、ＥＣＵ５は、予め設定された始動条件が成立した場合には、エンジン２を始動させるエンジン始動部３１としての機能を有する。始動条件は、エンジン２の始動が要求されたことを含み、本実施の形態においては、図示しないスタートスイッチがオンされたことを含む。

ＥＣＵ５は、エンジン２を始動させる場合には、エンジン２が自律して運転できる状態となるまで、クランクシャフトを回転させるように始動用電動機２０を制御し、エンジン２が自律して運転できる状態となったら、エンジン２に燃料を供給するようにインジェクタ２１を制御するようになっている。

ＥＣＵ５は、エンジン２が停止し、かつ、エンジン２の始動が要求されていない状態で、エンジン２の機関回転速度が上昇したことを条件として、始動用電動機２０を含むエンジン始動系の異常を検出する異常検出部３２としての機能を有する。エンジン始動系は、始動用電動機２０に加えて、始動用電動機２０を駆動するための駆動回路及び駆動回路を制御する制御回路などを含む。

詳細には、ＥＣＵ５は、エンジン２が停止しているときに、始動条件が成立していないにも関わらず、クランク角センサ１１の検出結果から算出されるエンジン２の機関回転速度が上昇した場合には、エンジン始動系の異常を検出するようになっている。

ＥＣＵ５は、エンジン始動系の異常を検出したことを条件として、エンジン２に対する燃料の供給を禁止する燃料供給禁止部３３としての機能を有する。具体的には、ＥＣＵ５は、エンジン始動系の異常を検出した場合には、フェールセーフ機能として、インジェクタ２１がエンジン２に燃料を供給することを禁止するようになっている。

以上のように構成されたＥＣＵ５によるエンジン制御動作について図２を参照して説明する。なお、以下に説明するエンジン制御動作は、ＥＣＵ５の起動が完了してから停止するまで、繰り返し実行される。

まず、ＥＣＵ５は、エンジン２が停止中であるか否かを判断する（ステップＳ１）。例えば、ＥＣＵ５は、クランク角センサ１１の検出結果に基づいてエンジン２が停止中であるか否かを判断する。

エンジン２が停止中でないと判断した場合には、ＥＣＵ５は、エンジン制御動作を終了する。一方、エンジン２が停止中であると判断した場合には、ＥＣＵ５は、エンジン２の始動要求があるか否かを判断する（ステップＳ２）。

エンジン２の始動要求があると判断した場合には、ＥＣＵ５は、エンジン制御動作を終了する。すなわち、ＥＣＵ５は、インジェクタ２１がエンジン２に燃料を供給することを許容する。

一方、エンジン２の始動要求がないと判断した場合には、ＥＣＵ５は、クランク角センサ１１の検出結果に基づいて算出されるエンジン２の機関回転速度が上昇したか否かを判断する。具体的には、ＥＣＵ５は、エンジン２の機関回転速度が予め実験的に定められた設定値以上であるか否かを判断する（ステップＳ３）。

エンジン２の機関回転速度が設定値以上でないと判断した場合には、ＥＣＵ５は、エンジン制御動作を終了する。一方、エンジン２の機関回転速度が設定値以上であると判断した場合には、ＥＣＵ５は、エンジン始動系に異常があったと判断し、インジェクタ２１がエンジン２に燃料を供給することを禁止し（ステップＳ４）、エンジン制御動作を終了する。

以上のように、本実施の形態は、エンジン２が停止し、かつ、エンジン２の始動が要求されていない状態で、エンジン２の機関回転速度が上昇したことを条件として、エンジン始動系の異常を検出するため、動力伝達経路を遮断することができる機構として、手動変速機３又はクラッチ機構４が設けられた車両１であっても、エンジン始動系の異常を検出することができる。

また、本実施の形態は、エンジン始動系の異常が検出されたことを条件として、エンジン２に対する燃料の供給を禁止するため、始動用電動機２０によりエンジン２の機関回転速度が上昇したことによって、エンジン２の始動動作が実行され、エンジン２が吹き上がってしまうことを防止することができる。

また、本実施の形態は、自動停止条件が成立したことにより停止させたエンジン２を始動させるときに、エンジン始動系の異常を検出していることを条件として、エンジン２に対する燃料の供給を禁止するため、エンジン２がアイドリングストップ機能によって停止している場合であっても、始動用電動機２０によりエンジン２の機関回転速度が上昇したことによって、エンジン２の始動動作が実行され、エンジン２が吹き上がってしまうことを防止することができる。

なお、本実施の形態においては、シフトレバー１０が操作されることによって駆動されたシフトフォークによって、形成される変速段が変更される手動変速機３と、クラッチペダル１３の操作によって締結状態が変化するクラッチ機構４とを用いた例について説明したが、ＥＣＵ５によって制御されたアクチュエータによって、手動変速機３に形成される変速段が変更され、クラッチ機構４の締結状態が変化するようにしてもよい。

以上、本発明の実施の形態について開示したが、本発明の範囲を逸脱することなく本実施の形態に変更を加えられ得ることは明白である。本発明の実施の形態は、このような変更が加えられた等価物が特許請求の範囲に記載された発明に含まれることを前提として開示されている。

１ 車両
２ エンジン
３ 手動変速機
２０ 始動用電動機
３０ エンジン自動停止部
３１ エンジン始動部
３２ 異常検出部
３３ 燃料供給禁止部

Claims (3)

1. エンジンを始動させる始動用電動機が設けられた車両のエンジン制御装置であって、
   前記エンジンが停止し、かつ、前記エンジンの始動が要求されていない状態で、前記エンジンの機関回転速度が上昇したことを条件として、前記始動用電動機を含むエンジン始動系の異常を検出する異常検出部を備えたエンジン制御装置。
2. 前記異常検出部によって前記エンジン始動系の異常が検出されたことを条件として、前記エンジンに対する燃料の供給を禁止する燃料供給禁止部を更に備えた請求項１に記載のエンジン制御装置。
3. 前記車両は、手動変速機を有し、
   前記手動変速機がニュートラル状態であることを少なくとも含む自動停止条件が成立した場合には、前記エンジンを停止させるエンジン自動停止部と、
   予め設定された始動条件が成立した場合には、前記エンジンを始動させるエンジン始動部と、を更に備え、
   前記燃料供給禁止部は、前記エンジン始動部によって前記エンジンが始動されるときに、前記異常検出部によって前記エンジン始動系の異常が検出されていることを条件として、前記エンジンに対する燃料の供給を禁止する請求項２に記載のエンジン制御装置。
   

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