(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-11-28
(45)【発行日】2023-12-06
(54)【発明の名称】車両のエンジン始動装置
(51)【国際特許分類】
F02D 29/02 20060101AFI20231129BHJP
B60W 10/04 20060101ALI20231129BHJP
B60W 10/18 20120101ALI20231129BHJP
B60W 10/06 20060101ALI20231129BHJP
B60W 10/184 20120101ALI20231129BHJP
F02N 11/10 20060101ALI20231129BHJP
F02N 15/00 20060101ALI20231129BHJP
B60T 7/12 20060101ALI20231129BHJP
F16H 59/08 20060101ALI20231129BHJP
F16H 59/54 20060101ALI20231129BHJP
F16H 61/12 20100101ALI20231129BHJP
F16H 63/50 20060101ALI20231129BHJP
【ＦＩ】
F02D29/02 321B
B60W10/00 120
B60W10/06
B60W10/184
F02N11/10 C
F02N15/00 E
F02N11/10 A
B60T7/12 Z
F16H59/08
F16H59/54
F16H61/12
F16H63/50
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2020058928
(22)【出願日】2020-03-27
(65)【公開番号】P2021156239
(43)【公開日】2021-10-07
【審査請求日】2023-01-06
(73)【特許権者】
【識別番号】000002082
【氏名又は名称】スズキ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001520
【氏名又は名称】弁理士法人日誠国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】小泉 槙吾
【審査官】櫻田 正紀
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１２－０７６４７４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－１０６８００（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－１３２８３６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－０２６５６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６１－２７８４５４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１０９１７７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２１－０６３４８１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ０２Ｄ ２９／０２
Ｂ６０Ｗ １０／０４
Ｂ６０Ｗ １０／０６
Ｂ６０Ｗ １０／１８４
Ｆ０２Ｎ １１／１０
Ｆ０２Ｎ １５／００
Ｂ６０Ｔ ７／１２
Ｆ１６Ｈ ５９／０８
Ｆ１６Ｈ ５９／５４
Ｆ１６Ｈ ６１／１２
Ｆ１６Ｈ ６３／５０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
クランクシャフトを回転させて車両を駆動するエンジンと、インプットシャフトから入力された回転をシフトレバーのシフト位置に対応する変速比で変速する変速機と、
前記クランクシャフトと前記インプットシャフトを伝達状態と遮断状態との間で切り替えるバイワイヤで動作するノーマリークローズ式のクラッチと、
ブレーキの制動力を制御する制動制御部と、を備える車両のエンジン始動装置であって、
前記エンジンの始動時に、前記ブレーキによる制動力が規定値を下回ると、前記ブレーキの制動力を上げて、前記ブレーキによる制動力が規定値より大きくなったとき、または前記クラッチの締結状態から駆動軸に伝達される駆動力を算出し、前記駆動力より前記ブレーキの制動力が大きい場合に、前記エンジンの始動を許可する制御部を備える車両のエンジン始動装置。
【請求項2】
前記シフトレバーのシフト位置を検出するシフト位置センサを備え、前記制御部は、前記シフト位置センサの異常が検出されているとき、前記ブレーキの制動力を前記規定値より大きくして、前記エンジンの始動を許可する請求項１に記載の車両のエンジン始動装置。
【請求項3】
前記制御部は、前記シフト位置センサの検出するシフト位置と、前記変速機のギヤ位置が一致していない場合に、前記シフト位置センサが異常であると判定する請求項２に記載の車両のエンジン始動装置。
【請求項4】
前記制御部は、前記変速機のギヤ位置をニュートラルに操作できない場合に、または前記変速機のギヤ位置を判断できない場合に、前記ブレーキの制動力を既定値より大きくして、前記エンジンの始動を許可する請求項１に記載の車両のエンジン始動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両のエンジン始動装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、所定の停止条件が成立したときにエンジンを自動で停止するとともに、所定の再始動条件が成立したときに停止したエンジンを自動で再始動するいわゆるエコラン制御を行なう車両の制御装置において、ニュートラルＳＷの故障時には、車両の制動力が所定値以上であると判定すると自動再始動制御を行なうことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１０－１０６８００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、ノーマリークローズ式のクラッチを採用している車両の場合は、スタータ駆動中にバッテリからクラッチのアクチュエータやＥＣＵ（Electronic Control Unit）への供給電圧が降下することで、クラッチの解放状態を保つことができなくなる可能性がある。
【0005】
その場合、スタータが動作している状態で、クラッチが締結状態となるため、スタータの駆動力が駆動軸に伝達され、運転者の意図に反して車両が動く可能性があった。
【0006】
そこで、本発明は、エンジン始動時に運転者の意図に反して車両が動くことを防止することができる車両のエンジン始動装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するため本発明は、クランクシャフトを回転させて車両を駆動するエンジンと、インプットシャフトから入力された回転をシフトレバーのシフト位置に対応する変速比で変速する変速機と、前記クランクシャフトと前記インプットシャフトを伝達状態と遮断状態との間で切り替えるバイワイヤで動作するノーマリークローズ式のクラッチと、ブレーキの制動力を制御する制動制御部と、を備える車両のエンジン始動装置であって、前記エンジンの始動時に、前記ブレーキによる制動力が規定値を下回ると、前記ブレーキの制動力を上げて、前記ブレーキによる制動力が規定値より大きくなったとき、または前記クラッチの締結状態から駆動軸に伝達される駆動力を算出し、前記駆動力より前記ブレーキの制動力が大きい場合に、前記エンジンの始動を許可する制御部を備えるものである。
【発明の効果】
【0008】
このように、本発明によれば、エンジン始動時に運転者の意図に反して車両が動くことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
本発明の一実施の形態に係る車両のエンジン始動装置は、クランクシャフトを回転させて車両を駆動するエンジンと、インプットシャフトから入力された回転をシフトレバーのシフト位置に対応する変速比で変速する変速機と、クランクシャフトとインプットシャフトを伝達状態と遮断状態との間で切り替えるノーマリークローズ式のクラッチと、ブレーキの制動力を制御する制動制御部と、を備える車両のエンジン始動装置であって、エンジンの始動時に、ブレーキによる制動力が規定値を下回ると、ブレーキの制動力を上げて、ブレーキによる制動力が規定値より大きくなったとき、エンジンの始動を許可する制御部を備えるよう構成されている。
【0011】
これにより、本発明の一実施の形態に係る車両のエンジン始動装置は、エンジン始動時に運転者の意図に反して車両が動くことを防止することができる。
【実施例】
【0012】
以下、図面を参照して、本発明の実施例に係る車両のエンジン始動装置について詳細に説明する。
【0013】
図１において、本発明の一実施例に係るエンジン始動装置を搭載した車両１は、エンジン２と、変速機３と、制動制御部としてのＥＳＰ（登録商標：Electronic Stability Program）４と、ＥＣＭ（Engine Control Module）５と、制御部としてのＴＣＭ（Transmission Control Module）６と、を含んで構成される。
【0014】
エンジン２には、複数の気筒が形成されている。本実施例において、エンジン２は、各気筒に対して、吸気行程、圧縮行程、膨張行程およ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。
【0015】
変速機３は、エンジン２のクランクシャフトから伝達された回転を変速して、駆動軸１１を介して車輪１２を駆動するようになっている。変速機３は、非制御時において板バネ等の付勢力によって接続状態となるノーマリークローズタイプの乾式クラッチによって構成されるクラッチ３１、図示しない変速機構およびディファレンシャル機構、アクチュエータを備えている。
【0016】
変速機３は、いわゆるＡＭＴ（Automated Manual Transmission）として構成されており、ＴＣＭ６により制御されたアクチュエータにより変速機構における変速段の切換えとクラッチ３１の締結及び解放が行なわれるようになっている。
【0017】
クラッチ３１は、エンジン２のクランクシャフトと一体的に回転するフライホイールと変速機３のインプットシャフトと一体的に回転するクラッチディスクが圧着または離脱することにより、エンジン２のクランクシャフトから伝達された回転を変速機３のインプットシャフトに伝達または遮断する。
【0018】
クラッチ３１は、フライホイールとクラッチディスクが圧着されている状態と離脱された状態の間では、滑りながら摩擦によって回転を伝達する摩擦状態となる。この摩擦状態では、フライホイールとクラッチディスクの位置により摩擦力が変化し、回転の伝達度合も変化する。ＴＣＭ６は、アクチュエータによる制御量により、クラッチ３１の伝達度合を検出することができる。
【0019】
なお、変速機３は、ＤＣＴ（Dual Clutch Transmission）であってもよい。ＤＣＴは、有段自動変速機の一種で、２系統のギヤを有し、それぞれにクラッチを有する。
【0020】
ＥＳＰ４は、車輪１２のブレーキ液圧を制御するようになっている。ＥＳＰ４には、図示しないマスターシリンダー圧センサ、ブレーキ液圧センサ、ブレーキストロークセンサ、加速度センサ、車輪速度センサが接続されており、これらのセンサの検出信号に基づいてブレーキ液圧を制御する。ＥＳＰ４は、これらのセンサの検出情報をＴＣＭ６に送信する。ＥＳＰ４は、ＴＣＭ６の制御によってもブレーキ液圧を制御するようになっている。
【0021】
ＥＣＭ５及びＴＣＭ６は、それぞれＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、バックアップ用のデータなどを保存する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。
【0022】
これらの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ＥＣＭ５及びＴＣＭ６としてそれぞれ機能させるためのプログラムが格納されている。
【0023】
すなわち、ＣＰＵがＲＡＭを作業領域としてＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより、これらのコンピュータユニットは、本実施例におけるＥＣＭ５及びＴＣＭ６としてそれぞれ機能する。
【0024】
ＥＣＭ５は、エンジン２を制御する。ＥＣＭ５は、図示しないスタータに電力を供給し、スタータによりエンジン２のクランクシャフトを回転させ、エンジン２を始動させる。ＥＣＭ５は、運転者のイグニッションスイッチのオンによりＴＣＭ６にエンジン始動要求を送信し、ＴＣＭ６からのエンジン始動の許可によりエンジン２を始動させる。
【0025】
ＴＣＭ６の入力ポートには、ブレーキスイッチ６１、シフト位置センサ６２を含む各種センサ類が接続されている。
【0026】
ブレーキスイッチ６１は、運転者によりブレーキペダルが踏み込まれた場合にオン信号を出力する。シフト位置センサ６２は、運転者によるシフトレバーの操作により選択されたシフト位置を検出する。シフト位置は、例えば、前進走行レンジ（Ｄレンジ）、速度制限レンジ（Ｂレンジ）、後進走行レンジ（Ｒレンジ）、停車レンジ（Ｎレンジ）、駐車レンジ（Ｐレンジ）のいずれかが選択される。
【0027】
ＴＣＭ６の出力ポートには、前述の変速機３のアクチュエータを含む各種制御対象類が接続されている。
【0028】
本実施例において、クラッチ３１がノーマリークローズタイプであるため、エンジン２の始動時の電圧降下によりクラッチ３１の解放状態の維持ができなくなる場合がある。また、エンジン２の始動時の電圧降下によりＴＣＭ６がリセットしてしまい、クラッチ３１の解放状態の維持ができなくなる場合もある。
【0029】
このため、ＴＣＭ６は、変速機３のギヤ位置がニュートラル状態で、且つ運転者によってブレーキペダルが踏み込まれている場合に、エンジン２の始動を許可する。
【0030】
また、ＴＣＭ６は、エンジン２の始動時に、ブレーキによる制動力が規定値を下回っていると、ブレーキの制動力を上げて、ブレーキによる制動力が規定値より大きくなったとき、エンジン２の始動を許可する。なお、ＥＳＰ４の駆動電圧は、ＴＣＭ６の駆動電圧よりも低く設定されており、エンジン２の始動時の電圧降下によりＴＣＭ６がリセットしても、ＥＳＰ４は動作できるようになっている。
【0031】
ＴＣＭ６は、例えば、ＥＳＰ４により検出されるマスターシリンダー圧、ブレーキ液圧、ブレーキストロークが規定値を上回っていれば、ブレーキの制動力が規定値より大きいと判定する。
【0032】
ＴＣＭ６は、シフト位置センサ６２の異常が検出されているとき、ブレーキの制動力を既定値より大きくして、エンジン２の始動を許可するようにしてもよい。
【0033】
ＴＣＭ６は、例えば、運転者によってシフト位置がニュートラルに操作されたとしても、シフト位置センサ６２からニュートラル位置を示す信号を検出できない場合に、シフト位置を正常に判断することができないため、シフト位置センサ６２が異常であると判定する。シフト位置センサ６２からニュートラル位置を示す信号を検出できない場合とは、シフト位置がニュートラルに操作されたとしても、シフト位置センサ６２からＴＣＭ６へニュートラル位置を示す信号が出力できない状態や、シフト位置がニュートラル以外の位置に操作されていたとしても、ニュートラル位置を示す信号を出力し続ける状態などがある。
【0034】
ＴＣＭ６は、例えば、シフト位置センサ６２の検出するシフト位置と、変速機３のギヤ位置が一致していない場合に、シフト位置センサ６２が異常であると判定する。
【0035】
ＴＣＭ６は、変速機３のギヤ位置をニュートラルに操作できない場合に、または変速機３のギヤ位置を検出できない場合に、ブレーキの制動力を既定値より大きくして、エンジン２の始動を許可するようにしてもよい。ギヤ位置をニュートラルに操作できない場合とは、変速機３のギヤがその動作経路上を物理的に移動できない場合や、ギヤが固着した場合などがある。また、ギヤ位置を検出できない場合とは、ＴＣＭ６が変速機３のギヤ位置を検出する図示しないギヤ位置センサからギヤ位置を示す信号を検出できない場合などがある。
【0036】
ＴＣＭ６は、クラッチ３１の締結状態から駆動軸１１に伝達される駆動力を算出し、この駆動力よりブレーキの制動力が大きい場合に、エンジン２の始動を許可するようにしてもよい。ＴＣＭ６は、クラッチ３１の締結状態から駆動軸１１に伝達される駆動力を算出し、この駆動力よりブレーキの制動力が大きくない場合に、ブレーキの制動力を駆動軸１１に伝達される駆動力より大きくして、エンジン２の始動を許可するようにしてもよい。
【0037】
クラッチ３１の締結状態は、クラッチ３１のアクチュエータの制御量により検出することができる。
【0038】
以上のように構成された本実施例に係る車両のエンジン始動装置によるエンジン始動判定処理について、図２を参照して説明する。なお、以下に説明するエンジン始動判定処理は、ＴＣＭ６がＥＣＭ５からエンジン始動要求を受信すると開始される。
【0039】
ステップＳ１において、ＴＣＭ６は、ブレーキによる制動力が既定値より小さいか否かを判定する。ブレーキによる制動力が既定値より小さいと判定した場合には、ＴＣＭ６は、ステップＳ２の処理を実行する。ブレーキによる制動力が既定値より小さくないと判定した場合には、ＴＣＭ６は、ステップＳ４の処理を実行する。
【0040】
ステップＳ２において、ＴＣＭ６は、ブレーキ圧を昇圧させる。ステップＳ２の処理を実行した後、ＴＣＭ６は、ステップＳ３の処理を実行する。
【0041】
ステップＳ３において、ＴＣＭ６は、ブレーキによる制動力が既定値より大きいか否かを判定する。ブレーキによる制動力が既定値より大きいと判定した場合には、ＴＣＭ６は、ステップＳ４の処理を実行する。ブレーキによる制動力が既定値より大きくないと判定した場合には、ＴＣＭ６は、ステップＳ２の処理を実行する。
【0042】
ステップＳ４において、ＴＣＭ６は、エンジン２の始動を許可する。ステップＳ４の処理を実行した後、ＴＣＭ６は、ステップＳ５の処理を実行する。
【0043】
ステップＳ５において、ＴＣＭ６は、エンジン２が完爆したか否かを判定する。エンジン２が完爆したと判定した場合には、ＴＣＭ６は、ステップＳ６の処理を実行する。エンジン２が完爆していないと判定した場合には、ＴＣＭ６は、ステップＳ５の処理を繰り返す。
【0044】
ステップＳ６において、ＴＣＭ６は、ブレーキ圧の昇圧を終了させる。ステップＳ６の処理を実行した後、ＴＣＭ６は、エンジン始動判定処理を終了する。
【0045】
このようなエンジン始動判定処理による動作について図３を参照して説明する。図３において、Ａで示した線は、制動力の要求を示す線であり、Ｂで示した線は、実際の制動力を示す線であり、Ｃで示した線は、ブレーキペダルの踏力により生じる制動力を示す線であり、Ｄで示した線は、変速機３がニュートラル状態でなくクラッチ３１が伝達状態である場合の駆動力を示す線である。
【0046】
時刻ｔ１においてブレーキペダルが踏まれ、時刻ｔ２においてエンジン２の始動要求が発生すると、Ｃで示した線のブレーキペダルの踏力により生じる制動力が既定値（ギヤニュートラルを保証できない場合に始動許可する制動力）より小さいため、ＥＳＰ４に制動力を上げるように要求が送信され、ＥＳＰ４によりブレーキ圧が昇圧され、実際の制動力も上昇する。
【0047】
時刻ｔ３において実際の制動力が既定値より大きくなると、エンジン始動が許可され、エンジン２が始動される。このとき、電圧降下によりクラッチ３１が締結状態となっても、それによって生じるＤで示した線の駆動力は制動力より小さいため、車両１が発進する（動き出す）ことはない。時刻ｔ４においてエンジン２が完爆状態となると、ブレーキ圧の昇圧が終了される。
【0048】
このように、本実施例では、ＴＣＭ６は、エンジン２の始動時に、ブレーキによる制動力が規定値を下回っていると、ブレーキの制動力を上げて、ブレーキによる制動力が規定値より大きくなったとき、エンジン２の始動を許可する。
【0049】
これにより、運転者によるエンジン始動要求が発生した場合に、変速機３のギヤ位置がニュートラルであることが保証されないときでも、エンジン２の始動を許可しながら、運転者の意図に反して車両１が動いてしまうことを防ぐことができる。すなわち、クラッチ３１がクローズ状態で、運転者によるエンジン始動要求が発生したとしても、車両１が動いてしまうことを防止しながら、エンジン２の始動を許可することができる。
【0050】
また、ＴＣＭ６は、シフト位置センサ６２の異常が検出されているとき、ブレーキの制動力を既定値より大きくして、エンジン２の始動を許可する。
【0051】
これにより、運転者によるエンジン始動要求が発生した場合に、変速機３のギヤ位置がニュートラルであることが保証されないときでも、エンジン２の始動を許可しながら、運転者の意図に反して車両１が動いてしまうことを防ぐことができる。
【0052】
また、ＴＣＭ６は、シフト位置センサ６２の検出するシフト位置と、変速機３のギヤ位置が一致していない場合に、シフト位置センサ６２が異常であると判定する。
【0053】
これにより、シフト位置センサ６２の異常を検出するセンサを設けなくても、ＴＣＭ６がシフト位置センサ６２の異常を判断することができる。
【0054】
また、ＴＣＭ６は、変速機３のギヤ位置をニュートラルに操作できない場合に、または変速機３のギヤ位置を判断できない場合に、ブレーキの制動力を既定値より大きくして、エンジン２の始動を許可する。
【0055】
これにより、運転者によるエンジン始動要求が発生した場合に、変速機３のギヤ位置がニュートラルであることが保証されないときでも、エンジン２の始動を許可しながら、運転者の意図に反して車両１が動いてしまうことを防ぐことができる。
【0056】
また、ＴＣＭ６は、クラッチ３１の締結状態から駆動軸１１に伝達される駆動力を算出し、この駆動力よりブレーキの制動力が大きい場合に、エンジン２の始動を許可する。
【0057】
これにより、運転者によるエンジン始動要求が発生した場合に、変速機３のギヤ位置がニュートラルであることが保証されないときでも、エンジン２の始動を許可しながら、運転者の意図に反して車両１が動いてしまうことを防ぐことができる。
【0058】
本実施例では、各種センサ情報に基づきＥＣＭ５やＴＣＭ６が各種の判定や算出を行なう例について説明したが、これに限らず、車両１が外部サーバ等の車外装置と通信可能な通信部を備え、該通信部から送信された各種センサの検出情報に基づき車外装置によって各種の判定や算出が行なわれ、その判定結果や算出結果を通信部で受信して、その受信した判定結果や算出結果を用いて各種制御を行なってもよい。
【0059】
本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。
【符号の説明】
【0060】
１ 車両
２ エンジン
３ 変速機
４ ＥＳＰ（制動制御部）
６ ＴＣＭ（制御部）
１１ 駆動軸
３１ クラッチ
６２ シフト位置センサ
２ エンジン
３ 変速機
４ ＥＳＰ（制動制御部）
６ ＴＣＭ（制御部）
１１ 駆動軸
３１ クラッチ
６２ シフト位置センサ
【図1】
【図2】
【図3】