JP6562288B2

JP6562288B2 - 車両の制御装置

Info

Publication number: JP6562288B2
Application number: JP2014245466A
Authority: JP
Inventors: 槙吾小泉; 眞人谷脇
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 2014-12-04
Filing date: 2014-12-04
Publication date: 2019-08-21
Anticipated expiration: 2034-12-04
Also published as: DE102015015766A1; JP2016109177A; DE102015015766B4

Description

この発明は車両の制御装置に係り、特に、エンジンの再始動時における車両の挙動を乗員の運転操作に適切に対応させた車両の制御装置に関する。

車両には、動力を発生するエンジンに発進用のクラッチを介して変速機を連結し、この変速機によってエンジンからの動力を駆動軸に伝達する車両であって、自動停止条件が成立したときにエンジンを停止し、再始動条件が成立したときにエンジンを再始動する制御装置を搭載している車両がある。
このような車両の制御装置においては、エンジンの再始動時にクラッチの係合制御を行うことで、乗員の加速要求に応じて車両の速やかな加速を実現する技術が開示されている（特許文献１）。この特許文献１では、制御電圧で制御される油圧により動作するクラッチであって、クラッチを動作する油圧が０（外力がかかっていない状態）のとき、解放状態となるクラッチ（常開クラッチ）を備えることを前提としている。

特開２０１２−０７２７８７号公報

しかしながら、クラッチを動作させる油圧が０のとき係合状態となるクラッチ（常閉クラッチ）を備える車両に前記特許文献１の制御を適用した場合、自動停止条件が成立したエンジンの再始動時に、クランキングによるスタータの電力消費で制御電圧が降下することによって、クラッチを解放動作させる油圧が低下してクラッチが係合し、乗員が車両の予期せぬ急発進をする可能性がある。

そこで、この発明は、自動停止したエンジンの再始動時において、クランキングによる制御電圧の降下によってクラッチが係合した場合に、乗員が車両の予期せぬ急発進をすることを防止することを目的とする。

この発明は、動力を発生するエンジンと、前記エンジンに連結され制御電圧で制御される油圧により解放動作するクラッチと、前記クラッチに連結され前記エンジンからの動力を駆動軸に伝達する変速機と、を備えた車両であって、自動停止条件が成立したときに前記エンジンを停止し、再始動条件が成立したときに前記エンジンを再始動する車両の制御装置において、前記変速機の変速段を制御する変速制御部と、乗員の加速要求を検出する加速要求検出部と、を備え、前記変速制御部は、前記エンジンの再始動時において前記加速要求検出部によって加速要求が検出されていない場合、前記変速機の変速段をニュートラルに制御することを特徴とする。

この発明は、エンジンの再始動時において、加速要求がないときは変速機をニュートラルにしてエンジンを再始動することで、クランキングによる制御電圧の降下によってクラッチが係合した場合に、乗員が車両の予期せぬ急発進をすることを防止することができる。

図１は車両の制御装置のシステム構成図である。（実施例）図２は車両の制御装置の制御のフローチャートである。（実施例）図３は加速要求が検出されない場合のタイムチャートである。（実施例）図４は加速要求が検出された場合のタイムチャートである。（実施例）

以下、図面に基づいてこの発明の実施例を説明する。

図１〜図４は、この発明の実施例を示すものである。図１において、車両１は、車体２の前部に前輪３を備え、車体２の後部に後輪４を備える。車両１は、車体２の前部に動力を発生するエンジン５を搭載し、エンジン５をクランキングするスタータ６を搭載し、スタータ６や後述する電動ポンプ１３、電磁弁１５などの電装品に電力を供給するバッテリ７を搭載している。
エンジン５には、発進用のクラッチ８を介して変速機９を連結している。クラッチ８は、制御電圧で制御される油圧により解放動作する常閉クラッチからなる。クラッチ８は、エンジン５が発生する動力を変速機９に伝達する係合状態と、エンジン５が発生する動力の変速機９への伝達を遮断する解放状態とに、変更可能である。
変速機９は、制御電圧で制御される油圧により動作する変速機構１０を備える。変速機９の変速機構１０は、減速比が異なる複数のギヤの組み合わせからなる変速段を備え、変速段を選択することで変速を行う。複数のギヤの組み合わせからなる変速段は、例えば、１速ギヤ〜５速ギヤ、リバースギヤからなり、いずれかのギヤが噛み合った係合状態と、いずれのギヤも噛み合わないニュートラル状態とに変更可能である。複数のギヤのうち、１速ギヤ、２速ギヤ、リバースギヤは発進用ギヤ（発進用変速段）であり、３速ギヤ〜５速ギヤは、走行用ギヤ（走行用変速段）である。
変速機９は、エンジン５が発生する動力を変速機構１０の任意の変速段で変換して駆動軸１１に伝達し、前輪３を駆動して車両１を走行させる。また、変速機９は、変速機構１０の変速段をニュートラルとすることで、エンジン５が発生する動力が駆動軸１１に伝達されることを阻止する。
変速機９は、変速機構１０の変速段及びクラッチ８の結合状態を変更するアクチュエータ機構１２を備える。アクチュエータ機構１２は、油圧を発生する電動ポンプ１３、油圧を貯める蓄圧器１４、蓄圧器１４から変速機構１０及びクラッチ８に供給される油圧を制御する電磁弁１５などで構成される。
アクチュエータ機構１２は、制御電圧で制御される電磁弁１５で蓄圧器１４から変速機構１０及びクラッチ８に供給する油圧を制御することによって、エンジン５の駆動中はもちろんのこと、エンジン５の停止中であっても変速機構１０の変速段（発進用ギヤと走行用ギヤとニュートラル）を変更可能であり、またクラッチ８の結合状態（解放状態と係合状態）を変更可能である。

エンジン５とスタータ６とクラッチ８と変速機９とは、車両１の制御装置１６に接続される。制御装置１６には、乗員のアクセルペダル１７の踏込み量を検出するアクセルペダルセンサ１８と、乗員のブレーキペダル１９の踏込みを検出するブレーキペダルセンサ２０と、変速機９のレンジ（パーキングレンジ：Ｐ、リバースレンジ：Ｒ、ニュートラルレンジ：Ｎ、ドライブレンジ：Ｄなど）を選択するシフトレバー２１のシフトポジションを検出するシフトポジションセンサ２２とを接続している。
制御装置１６は、アクセルペダルセンサ１８とブレーキペダルセンサ２０とシフトポジションセンサ２２とから入力する検出信号に基づいて、エンジン５の駆動状態を制御するエンジン制御部２３と、変速機９における変速機構１０の変速段及びクラッチ８の結合状態を制御する変速制御部２４と、エンジン５の自動停止・再始動（アイドリングストップ）を制御するアイドリングストップ制御部２５と、を備える。エンジン制御部２３と変速制御部２４とアイドリングストップ制御部２５とは、車内ＬＡＮ（ＣＡＮ）２６により接続され、相互に情報を交換する。
エンジン制御部２３は、アクセルペダルセンサ１８の検出信号に基づいて燃料量を調整し、エンジン５が発生する発生する動力を制御する。変速制御部２４は、アクセルペダルセンサ１８とブレーキペダルセンサ２０とシフトポジションセンサ２２との検出信号に基づいて制御電圧を電磁弁１５に出力して動作させ、電磁弁１５の制御する油圧により変速機９における変速機構１０の変速段を制御するとともにクラッチ８の結合状態を制御する。
アイドリングストップ制御部２５は、自動停止条件が成立したときにエンジン５を停止し、再始動条件が成立したときにエンジン５を再始動する。自動停止条件は、例えば、ブレーキペダル１９が踏込まれて車速が所定の閾値未満となった場合である。再始動条件は、例えば、ブレーキペダル１９の踏込みが解除された場合や、変速機９のレンジがパーキングレンジ：Ｐ及びニュートラルレンジ：Ｎ以外のレンジ（リバースレンジ：Ｒ、ドライブレンジ：Ｄなど）に変更された場合である。

制御装置１６は、乗員の加速要求を検出する加速要求検出部２７を備える。加速要求検出部２７は、アクセルペダル１７の踏込み量が所定の閾値以上となったとき、あるいは、アクセルペダル１７の踏込み量の変化率が所定の閾値以上となったときに、乗員の加速要求を検出する。
変速制御部２４は、アイドリングストップ制御部２５により自動停止条件が成立したエンジン５の再始動時において、加速要求検出部２７によって加速要求が検出されていない場合、変速機９における変速機構１０の変速段をニュートラルに制御する。
また、変速制御部２４は、アイドリングストップ制御部２５により再始動条件が成立したエンジン５の再始動時において、加速要求検出部２７によって加速要求が検出された場合、変速機９における変速機構１０の変速段を発進用ギヤに制御する。

次に作用を説明する。
図２は、車両１の制御装置１６の制御のフローチャートである。車両１の制御装置１６は、図２に示すように、自動停止条件が成立してエンジン５の自動停止中に制御のプログラムがスタートすると（Ｓ０１）、エンジン５の再始動条件が成立したか否かを判定する（Ｓ０２）。
エンジン５の再始動条件が成立しない場合（Ｓ０２：ＮＯ）は、判断（Ｓ０２）を繰り返す。エンジン５の再始動条件が成立した場合（Ｓ０２：ＹＥＳ）は、乗員の加速要求が検出されたか否かを判断する（Ｓ０３）。
乗員の加速要求が検出されていない場合（Ｓ０３：ＮＯ）は、変速機９における変速機構１０の変速段をニュートラルに制御し（Ｓ０４）、エンジン５の再始動制御を実行し（Ｓ０５）、エンジン５が完爆したか否かを判断する（Ｓ０６）。
エンジン５が完爆していない場合（Ｓ０６：ＮＯ）は、乗員の加速要求が検出されたか否かの判断（Ｓ０３）に戻る。エンジン５が完爆した場合（Ｓ０６：ＹＥＳ）は、制御のプログラムをエンドにする（Ｓ０７）。
一方、乗員の加速要求が検出された場合（Ｓ０３：ＹＥＳ）は、変速機９における変速機構１０の変速段を発進用ギヤ（１速ギヤ、または２速ギヤ、あるいはリバースギヤ）に制御し（Ｓ０８）、エンジン５の再始動制御を実行し（Ｓ０５）、エンジン５が完爆したか否かを判断する（Ｓ０６）。
エンジン５が完爆していない場合（Ｓ０６：ＮＯ）は、乗員の加速要求が検出されたか否かの判断（Ｓ０３）に戻る。エンジン５が完爆した場合（Ｓ０６：ＹＥＳ）は、制御のプログラムをエンドにする（Ｓ０７）。

図３は、ブレーキペダル１９の踏込みが解除されたことをエンジン５の再始動条件とし、加速要求が検出されない場合のタイムチャートである。
車両１の制御装置１６は、アイドリングストップ制御部２５によって、時刻ｔ１においてブレーキペダル１９の踏込みで減速する車両１が停止して自動停止条件が成立すると、自動停止制御によりエンジン５を自動停止する。このとき、クラッチ８は、結合状態がトルク伝達開始位置よりも解放側となる。
アイドルストップ制御部２３は、時刻ｔ２においてブレーキペダル１９の踏込みの解除でエンジン始動要求を検出してエンジン５の再始動条件が成立すると、時刻ｔ３においてエンジン始動可否判定要求を変速制御部２４に送信する。
エンジン始動可否判定要求を受信した変速制御部２４は、時刻ｔ４において変速機９における変速機構１０の変速段をニュートラルに制御し、時刻ｔ５においてアイドリングストップ制御部２５にエンジン始動許可を送信する。
エンジン始動許可を受信したアイドリングストップ制御部２５は、時刻ｔ６においてエンジン５の再始動制御を開始し、エンジン制御部２３にエンジン始動要求を送信する。
アイドリングストップ制御部２５からエンジン始動要求を受信したエンジン制御部２３は、時刻ｔ７においてスタータ６を駆動してエンジン５をクランキングする。また、変速制御部２４は、エンジン５の再始動制御を開始してからエンジン制御部２３によってクランキングが開始されるまでの間に加速要求が検出されないので、変速機９における変速機構１０の変速段をニュートラルのままクランキングを開始する。
エンジン制御部２３は、時刻ｔ８においてエンジン回転数に基づいてエンジン５の完爆が判定されると、スタータ６を停止する。
エンジン５の完爆後の時刻ｔ９において、アイドルストップ制御部２３は、エンジン始動許可とエンジン始動可否判定要求との送信を停止する。また、変速制御部２４は、時刻ｔ９において変速機９における変速機構１０の変速段を発進用ギヤに制御するとともに、アクセルペダル１７の踏込み量に応じてクラッチ８を係合するよう制御して車両１を発進させ、さらに、時刻ｔ１０においてエンジン始動許可の送信を停止する。

図４は、ブレーキペダル１９の踏み込みが解除されたことをエンジン再始動条件とし、加速要求が検出された場合のタイムチャートである。
車両１の制御装置１６は、アイドリングストップ制御部２５によって、時刻ｔ２１においてブレーキペダル１９の踏込みで減速する車両１が停止して自動停止条件が成立すると、自動停止制御によりエンジン５を自動停止する。このとき、クラッチ８は、結合状態がトルク伝達開始位置よりも解放側となっている。
アイドルストップ制御部２３は、時刻ｔ２２においてブレーキペダル１９の踏込みの解除でエンジン始動要求を検出してエンジン５の再始動条件が成立すると、時刻ｔ２３においてエンジン始動可否判定要求を変速制御部２４に送信する。
エンジン始動可否判定要求を受信した変速制御部２４は、時刻ｔ２４において変速機９における変速機構１０の変速段をニュートラルに制御し、時刻ｔ２５においてアイドリングストップ制御部２５にエンジン始動許可を送信する。
エンジン始動許可を受信したアイドリングストップ制御部２５は、時刻ｔ２６においてエンジン５の再始動制御を開始し、エンジン制御部２３にエンジン始動要求を送信する。
エンジン５の再始動制御を開始した後であって、クランキングが開始される時刻ｔ２８よりも前である時刻ｔ２７において、アクセルペダル１７の踏込み量が所定の閾値ａ以上であると、加速要求検出部２７により加速要求が検出される。
アイドリングストップ制御部２５からエンジン始動要求を受信したエンジン制御部２３は、時刻ｔ２８においてスタータ６を駆動してエンジン５をクランキングする。また、変速制御部２４は、エンジン制御部２３によってクランキングが開始される前に加速要求が検出された（ｔ２７）ので、時刻ｔ２８において変速機９における変速機構１０の変速段を発進用ギヤに制御する。
エンジン制御部２３は、時刻ｔ２９においてエンジン回転数に基づいてエンジン５の完爆が判定されると、スタータ６を停止する。
エンジン５の完爆後の時刻ｔ３０において、アイドルストップ制御部２３は、エンジン始動許可とエンジン始動可否判定要求との送信を停止する。また、変速制御部２４は、アクセルペダル１７の踏込み量に応じてクラッチ８を係合するよう制御して車両１を発進させ、さらに、時刻ｔ３１においてエンジン始動許可の送信を停止する。

このように、車両１の制御装置１６は、エンジン５の再始動時において、加速要求がないときは変速機９をニュートラルにしてエンジン５を再始動することで、エンジン５をクランキングするスタータ６の電力消費でバッテリ７の電圧が低下して電磁弁１５に出力される制御電圧が降下し、クラッチ８を解放動作させる油圧が低下してクラッチ８が係合した場合に、乗員が車両１の予期せぬ急発進をすることを防止することができる。
また、車両１の制御装置１６は、エンジン５の再始動時において、加速要求がないときは変速機９をニュートラルにしてエンジン５を再始動し、加速要求を検出すると発進用ギヤに制御することで、エンジン５のクランキングによる制御電圧の降下によってクラッチ８が係合した場合に乗員が車両１の予期せぬ急発進をすることを防止しつつ、乗員からの加速要求がある場合は速やかな車両１の加速を実現することができる。

この発明は、エンジンの再始動時において、クランキングによる制御電圧の降下によってクラッチが係合した場合に、乗員が車両の予期せぬ急発進をすることを防止することができるものであり、制御電圧で制御される油圧により解放動作する常閉型のクラッチを備えた車両の制御装置に適用することができる。

１車両
５エンジン
６スタータ
７バッテリ
８クラッチ
９変速機
１０変速機構
１２アクチュエータ機構
１３電動ポンプ
１４蓄圧器
１５電磁弁
１６制御装置
１８アクセルペダルセンサ
２０ブレーキペダルセンサ
２２シフトポジションセンサ
２３エンジン制御部
２４変速制御部
２５アイドリングストップ制御部
２７加速要求検出部

Claims

動力を発生するエンジンと、前記エンジンに連結され制御電圧で制御される油圧により解放動作するクラッチと、前記クラッチに連結され前記エンジンからの動力を駆動軸に伝達する変速機と、を備えた車両であって、自動停止条件が成立したときに前記エンジンを停止し、再始動条件が成立したときに前記エンジンを再始動する車両の制御装置において、前記変速機の変速段を制御する変速制御部と、乗員の加速要求を検出する加速要求検出部と、を備え、前記変速制御部は、前記エンジンの再始動時において前記加速要求検出部によって加速要求が検出されていない場合、前記エンジンの始動完了後であり、かつ前記加速要求検出部によって加速要求が検出されるまでは、前記変速機の変速段をニュートラルに制御することを特徴とする車両の制御装置。
前記変速制御部は、エンジンの再始動時において前記加速要求検出部によって加速要求が検出された場合、前記変速機の変速段を発進用ギヤに制御することを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。