CN104514641B

CN104514641B - 发动机重启动控制装置

Info

Publication number: CN104514641B
Application number: CN201410483687.9A
Authority: CN
Inventors: 立石健; 那须田悠贵
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2013-09-27
Filing date: 2014-09-19
Publication date: 2017-08-29
Anticipated expiration: 2034-09-19
Also published as: JP2015068222A; DE102014218404A1; CN104514641A; DE102014218404B4

Abstract

提供一种能避免对车辆来说不利的情况下的发动机重启动的发动机重启动控制装置。发动机重启动单元(80)当在发动机熄火后通过离合器踏板开关(36)检测出离合器踏板35被踩下、且通过空挡开关(38)检测出换挡杆(37)位于空挡位置时，开始发动机(11)的重启动。在执行发动机(11)的重启动中，当利用来自空挡开关(38)的信号检测出换挡杆(37)位于空挡位置以外时，停止发动机(11)的重启动处理。

Description

发动机重启动控制装置

技术领域

本发明涉及在怠速停止功能中进行自动地重启动发动机的控制的发动机重启动控制装置，特别是涉及在发动机熄火的情况下也以自动地重启动发动机的方式进行控制的发动机重启动控制装置。

背景技术

为了实现燃料效率的提高、排出气体的削减等，使车辆具有如下怠速停止功能：在交叉点等停止时，自动停止条件成立时使发动机停止，然后，在重启动条件成立时使发动机重启动。

为了在该怠速停止状态下尽快进行从怠速停止起的发动机重启动，以按发动机重启动优选的曲轴的旋转角度、节流阀的开度停止的方式进行控制。

另外，在具备手动变速器的车辆中提出如下功能：在发动机由于用户的操作错误而熄火的情况下，也通过该怠速停止功能进行发动机的重启动。由此，能没有手动的键操作地重启动发动机，能实现驾驶性能的提高。

但是，在由于用户的操作错误导致发动机熄火的情况下，用户迫不及待地开始启动，有时不等待通过怠速停止功能的控制使启动结束就将换挡位置向空挡以外换挡，使离合器返回。

当在发动机重启动中将齿轮置于空挡以外而使离合器返回时，通过起动机的力使车辆行驶。当用起动机进行车辆行驶时，对起动机、电池的负荷大，有时不能确保部件的耐久性。

另外，在发动机熄火的情况下，是没有料到的发动机的停止，因此不能以发动机重启动优选的曲轴的旋转角度、节流阀的开度停止。

因此，在发动机的熄火后的重启动中，通过起动机接着启动的情况多，在这期间通过起动机使车辆行驶时，对起动机、电池的负荷进一步变大。

为了应对这样的问题，在专利文献1中提出如下方案：在离合器踏板被踩下时使发动机自动启动的车辆中，在发动机自动停止后且踩下离合器踏板前变速器的换挡位置被换挡到齿轮空挡以外的情况下，禁止发动机的重启动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开平9－42004号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，在这样的发动机重启动控制装置中，在发动机的重启动前换挡位置被换挡到齿轮空挡以外的情况下能避免发动机的重启动，但是在发动机的重启动中换挡位置被换挡到齿轮空挡以外的情况下是通过起动机使车辆行驶，对起动机、电池的负荷变大。

因此，本发明的目的是提供能避免对车辆来说不利的情况下的发动机重启动的发动机重启动控制装置。

用于解决问题的方案

本发明的第1方式是车辆用发动机重启动控制装置，具备：手动变速器，其通过换挡杆将挡位变更到空挡或者行驶挡；发动机，其通过上述手动变速器向车轮提供动力；以及离合器机构，其通过离合器踏板的踩下将上述发动机和上述手动变速器的动力传递从传递状态切换为切断状态，上述发动机重启动控制装置的特征在于，具备：发动机熄火判定部，其判定上述发动机是否为熄火状态；空挡判定部，其判定上述换挡杆是否位于上述空挡位置；离合器操作判定部，其判定上述离合器踏板是否被踩下；以及重启动控制部，其在判定出上述发动机为熄火状态时、预先设定的上述发动机的重启动开始条件成立时、在上述发动机的重启动开始至结束的期间检测出上述换挡杆不在上述空挡位置时，实行控制使得上述发动机的重启动停止。

作为本发明的第2方式，优选上述重启动控制部在上述发动机的重启动开始至结束的期间检测出上述离合器踏板被踩下时，实行控制使得上述发动机的重启动继续。

发明效果

这样，根据上述的第1方式，当检测出在发生发动机熄火后的发动机的重启动中换挡操作到空挡位置以外时，停止发动机的重启动，因此能避免对车辆来说不利的情况下的发动机重启动。因此，能防止通过起动机使车辆行驶，能减轻对起动机、电池的负荷。

根据上述的第2方式，当检测出在发生发动机熄火后的发动机的重启动中离合器踏板被踩下时，许可与换挡杆的换挡位置无关地进行发动机的重启动，因此能在发动机的输出不传递到车轮的状态下继续发动机的重启动，并且能避免对车辆来说不利的情况下的发动机重启动。因此，能防止通过起动机使车辆行驶，能减轻对起动机、电池的负荷。

附图说明

图1是示出本发明的第1实施方式的发动机重启动控制装置的图，是示出安装了该发动机重启动控制装置的车辆的主要部分的构成图。

图2是上述发动机重启动控制装置的概念功能框图。

图3是说明上述发动机重启动控制装置的处理步骤的流程图。

图4是示出本发明的第2实施方式的发动机重启动控制装置的图，是说明该发动机重启动控制装置的处理步骤的流程图。

附图标记说明

1 车辆

11 发动机

12 手动变速器

13 离合器机构

34 起动机

35 离合器踏板

36 离合器踏板开关

37 换挡杆

38 空挡开关

44 发动机转速传感器

80 发动机重启动单元

81 发动机熄火判定部

82 离合器操作判定部

83 空挡判定部

84 重启动控制部

具体实施方式

以下参照附图对本发明的实施方式详细地说明。图1～图3是示出本发明的第1实施方式的发动机重启动控制装置的图。

(第1实施方式)

如图1所示，安装有本发明的实施方式的发动机重启动控制装置的车辆1构成为包含：内燃机型的发动机11；手动变速器12，其能实现与驾驶员的操作相应的变速；离合器机构13，其能切断从发动机11向手动变速器12的输出转矩的传递；以及差动机构15，其能将由手动变速器12变速的驱动力传递到左右车轮。

此外，在本实施方式中，车辆1构成为前发动机前轮驱动形式的车辆：在其前部配置有发动机11，并且利用发动机11驱动前侧的左右车轮10。另外，在图1中，仅图示一个车轮10及其制动***，对于剩余的三个车轮及其制动***省略图示。

发动机11具备未图示的活塞、气缸、连杆等，构成为4周期的火花点火式内燃机：在活塞在气缸内往复2次的期间进行包括吸气冲程、压缩冲程、膨胀冲程以及排气冲程的一系列的4冲程，并且在压缩冲程和膨胀冲程的期间进行点火。

收纳于气缸的活塞通过连杆连结到曲轴32。连杆将活塞的往复运动转换为曲轴32的旋转运动。

该发动机11通过在气缸内的燃烧室使燃料和空气的混合气体燃烧而使活塞往复运动，通过连杆使作为输出轴的曲轴32旋转，由此产生使车辆1行驶的驱动力。

在曲轴32上通过未图示的减速齿轮连接着起动机34。该起动机34通过减速齿轮使曲轴32旋转，由此进行发动机11的启动。

另外，曲轴32通过离合器机构13连接到构成手动变速器12的输入轴的输入轴33。

离合器机构13构成为例如干式单板式的摩擦离合器，具备：与曲轴32一体地旋转的圆板形状的飞轮42；相对于该飞轮42能解除卡合且与输入轴33一体旋转的离合器片43；以及通过驾驶员操作的离合器踏板35。

该离合器机构13在传递状态和切断状态之间切换，在上述传递状态下，离合器片43与飞轮42卡合，将发动机11的曲轴32的旋转传递到手动变速器12的输入轴33，在上述切断状态下，离合器片43从飞轮42脱离，切断从发动机11的曲轴32向手动变速器12的旋转的传递。

即，离合器机构13在离合器片43与飞轮42卡合时成为传递状态，在离合器片43从飞轮42脱离时成为切断状态。

该离合器机构13中的传递状态与切断状态之间的状态的转变与离合器踏板35的踩下位置、即离合器行程对应。

在离合器踏板35没有被踩下的状态下，离合器片43与飞轮42卡合，因此离合器机构13成为传递状态，曲轴32的旋转被传递到输入轴33。

另一方面，在离合器踏板35被踩下的状态下，离合器片43从飞轮42脱离，因此离合器机构13成为切断状态，从曲轴32向输入轴33的旋转的传递被切断。

根据该离合器踏板35的踩下位置，离合器踏板开关36检测离合器机构13是否为切断状态。当离合器踏板35被踩下到飞轮42和离合器片43从卡合状态转移到非卡合状态的位置时，离合器踏板开关36输出表示离合器机构13成为切断状态的有效信号。另一方面，当通过驾驶员从离合器踏板35被踩下最大的位置开始返回、飞轮42和离合器片43开始卡合时，从离合器踏板开关36输出的信号从有效信号切换为无效信号。

手动变速器12具备多个齿轮级，多个齿轮级具有相互不同的变速比，利用多个齿轮级中的任一齿轮级使从输入轴33输入的旋转减速，从未图示的输出轴输出。

该手动变速器12根据驾驶员对换挡杆37的操作，切换输入轴33与输出轴之间的动力传递路径，选择与构成该动力传递路径的齿轮级相应的变速比。

换挡杆37取得如下位置中的任一位置：与手动变速器12的规定的变速比对应的1挡～5挡位置；用于切断手动变速器12中的输入轴33与输出轴之间的动力传递的空挡位置；以及使输入轴33和输出轴的旋转方向相互反向，用于使车辆1后退的倒挡位置。

在此，将空挡位置以外的1挡～5挡位置和倒挡位置设为行驶用齿轮位置。

在本实施方式中，换挡杆37的操作模式是通常的H型，在图1中，将1挡～5挡位置用与其对应的数字记载，并且将空挡位置记载为N，将倒挡位置记载为R。在这样的H型的换挡图案中，3挡位置和4挡位置的中间成为空挡位置。

在换挡杆37的基部设有空挡开关38。该空挡开关38在换挡杆37位于空挡位置时输出有效信号。

差动机构15通过减速齿轮、差动齿轮将手动变速器12的输出轴的输出传递到传动轴31，使左右车轮10旋转。

这样，从发动机11输出的动力通过离合器机构13、手动变速器12以及差动机构15传递到车轮10。

另外，车辆1具备：通过驾驶员操作的制动踏板61；使被输入到制动踏板61的驾驶员的操作压力(踏板踏力)加倍的增力装置62；将加倍的踏板踏力转换为液压的主气缸63；调节转换的液压并传递到液压配管65的制动执行器64；根据制动执行器64调整的液压使车轮10产生机械制动力的液压制动部66；以及将制动执行器64调整的液压供应给液压制动部66的液压配管65。

制动踏板61的旋转轴设有在制动踏板61被驾驶员踩下的情况下输出有效信号的制动开关67。

另外，车辆1具备：被驾驶员操作的油门踏板71；以及检测油门踏板71的踩下量的油门开度传感器72。

另外，车辆1具备通过设置于曲轴32的未图示的曲轴滑轮和皮带连接到发动机11的交流发电机39。该交流发电机39利用发动机11的动力发电。

利用交流发电机39产生的电力被存储于电池51。存储于电池51的电力在使发动机11的起动机34驱动时，或者在使制动执行器64具备的未图示的电磁阀等驱动时使用。

另外，车辆1具备：基于曲轴32的旋转检测发动机转速的发动机转速传感器44；检测输入轴33的转速的输入轴转速传感器45；以及检测传动轴31的转速的车轮速度传感器46，能利用这些传感器的检测值把握驱动***的状态。

另外，车辆1具备发动机ECU20和液压制动ECU68作为电气地控制各部的ECU(Electronic Control Unit：电子控制单元)。

发动机ECU20和液压制动ECU68包括分别具备CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory：只读存储器)、输入端口、以及输出端口等的微型计算机。

在发动机ECU20和液压制动ECU68中，CPU将RAM的一部分存储区域用作工作区域，并且按照预先存储于ROM的程序和映射进行运算。

发动机ECU20和液压制动ECU68通过作为CAN(Controller Area Network：控制器区域网络)通信用的通信线的CAN总线90相互进行表示控制指令、控制请求值的信号、各种传感器的检测信号等的收发。

液压制动ECU68控制制动执行器64，控制使车轮10产生的制动力。

发动机ECU20执行预先存储的控制程序，基于各种传感器类、各种开关类的检测信息、存储参数，统一控制发动机11的各部分，使发动机11有效地驱动。

发动机ECU20控制未图示的电子节流装置的节流阀的开度、喷射器的燃料喷射的时间和火花塞的点火正时，以使得发动机11生成与油门开度传感器72检测出的油门踏板71的踩下量相应的请求转矩量。

发动机11具备当预先设定的自动停止条件成立时停止、当预先设定的重启动条件成立时重启动的怠速停止功能。发动机ECU20进行该怠速停止功能的控制。

作为自动停止条件，例如以车速为规定车速以下、换挡位置为空挡、制动踏板61被踩下、电池51的充电容量为规定值以上等全部成立为条件。另一方面，作为重启动条件，例如以离合器踏板35被踩下、制动踏板61没有踩下等任一个成立为条件。

此外，发动机ECU20为了在怠速停止的发动机自动停止时从怠速停止尽快地进行发动机重启动，基于未图示的曲柄转角传感器的检测值、未图示的电子节流装置的节流阀的开度，在发动机重启动优选的曲轴32的旋转角度等的状态下使发动机11停止。

本实施方式的发动机重启动控制装置组装到发动机ECU20中。该发动机重启动控制装置执行通过怠速停止功能的自动停止而停止的发动机11的重启动的控制处理。

发动机ECU20具备作为发动机重启动控制装置的发动机重启动单元80。该发动机重启动单元80在利用怠速停止功能使发动机11自动停止后，在基于取得的多个信号判定为怠速停止功能的重启动条件成立时，开始发动机11的重启动。

如图2所示，向发动机重启动单元80的输入端口输入从发动机转速传感器44输出的信号(发动机转速)、从离合器踏板开关36输出的信号(踩下时的有效信号)、从空挡开关38输出的信号(表示空挡位置的有效信号)。

另一方面，在发动机重启动单元80的输出端口直接或者通过继电器等间接地连接着用于启动发动机11的起动机34。

该发动机重启动单元80具备：判定发动机11是否熄火的发动机熄火判定部81；判定离合器踏板35的操作状态的离合器操作判定部82；判定换挡杆37是否为空挡位置的空挡判定部83；以及控制发动机11的重启动的重启动控制部84，当检测出发动机11熄火、发动机熄火时的重启动开始条件成立时，开始发动机的重启动。

在此，作为发动机熄火时的重启动开始条件，例如，除了怠速停止功能的重启动条件之外，还有离合器踏板35被踩下、且换挡杆37位于空挡位置。

发动机熄火判定部81在不是基于怠速停止功能的发动机11的自动停止状态、发动机转速是预先确定的第1规定转速以下时，判定为发动机11熄火。

在此，第1规定转速是能可靠地检测出发动机11熄火的发动机转速，预先通过实验等求出，存储于发动机ECU20内的存储器。

离合器操作判定部82利用来自离合器踏板开关36的信号判定离合器机构13的状态。离合器踏板开关36在离合器机构13是切断状态时输出有效信号。

空挡判定部83利用来自空挡开关38的信号判定换挡杆37是否位于空挡位置。空挡开关38在换挡杆37位于空挡位置时输出有效信号。

重启动控制部84在发动机11熄火的情况下，以发动机熄火时的重启动开始条件成立为条件驱动起动机34，会重启动发动机11。

另外，重启动控制部84在发动机11熄火后的发动机重启动处理中检测出换挡位置被换挡操作到空挡以外时，会停止发动机11的重启动。

此外，重启动控制部84根据发动机11是否成为完全燃烧状态，对发动机11的重启动是否结束进行判定。重启动控制部84通过发动机转速是否为预先设定的第2规定转速以上来判定发动机是否成为完全燃烧状态。重启动控制部84在判定为发动机转速为第2规定转速以上时，判定为发动机11的重启动结束。此外，第2规定转速成为比第1规定转速大的值。

在此，第2规定转速是能可靠地检测出发动机11成为完全燃烧状态的发动机转速，预先通过实验等求出，存储于发动机ECU20内的存储器。

关于如上那样构成的本发明的实施方式的发动机重启动控制装置的重启动控制动作，参照图3进行说明。此外，以下说明的发动机重启动动作以预先设定的时间间隔反复执行。

首先，重启动控制部84判定发动机11是否熄火(步骤S101)。在判定为发动机11没有熄火的情况下，重启动控制部84重复步骤S101的判定，检测发动机11的熄火。

当在步骤S101中判定为发动机11熄火时，重启动控制部84判定发动机11熄火后的发动机重启动开始条件是否成立(步骤S102)。在判定为发动机重启动开始条件不成立的情况下，重启动控制部84重复步骤S102的判定，等待发动机重启动开始条件的成立。

在步骤S102中判定为发动机重启动开始条件成立的情况下，重启动控制部84驱动起动机34，重启动发动机11(步骤S103)。

接着，重启动控制部84判定是否检测出发动机11的完全燃烧(步骤S104)。在判定为检测出发动机11的完全燃烧的情况下，重启动控制部84结束重启动控制动作。

在步骤S104中判定为不能检测出发动机11的完全燃烧的情况下，重启动控制部84判定换挡位置是否被换挡操作到空挡以外的行驶用齿轮位置(步骤S105)。在判定为换挡位置仍为空挡时，重启动控制部84返回步骤S104，继续发动机11的重启动。

这样，如果换挡位置是空挡，则不利用起动机34使车辆行驶，所以发动机11的重启动继续。

在步骤S105中判定为换挡位置被换挡操作到空挡以外的情况下，重启动控制部84使起动机34停止，停止发动机11的重启动(步骤S106)，结束重启动控制动作。

因此，当在开始发动机11的重启动之后直至检测出发动机11的完全燃烧的期间检测出换挡位置被换挡操作到空挡以外时，停止发动机11的重启动，因此能防止在发动机重启动中由于向行驶用齿轮的换挡操作引起的车辆行驶。因此，能防止由于发动机重启动中的起动机34引起的车辆行驶，能减轻对起动机34、电池51的负荷。

此外，在本实施方式中，利用离合器踏板开关36检测出离合器机构13的切断状态/传递状态，但是可以构成为将表示离合器踏板35的踩下量的信号输入到发动机ECU20，由发动机ECU20根据踩下量判定离合器机构13的状态。

(第2实施方式)

接着，图4是示出本发明的第2实施方式的发动机重启动控制装置的图。在此，本实施方式与上述实施方式大致同样地构成，所以使用附图对同样的构成标注相同的附图标记，说明特征部分。

图1中的发动机重启动单元80在发动机重启动开始后的齿轮啮合的检测前确认离合器机构13的状态，如果是切断状态，则继续发动机重启动的处理。

具体地，重启动控制部84执行图4的流程图所示的重启动控制动作，在发动机11熄火后的重启动时，如果离合器机构13是切断状态，则继续重启动，在离合器机构13被换挡操作到空挡以外而成为传递状态时，停止重启动。此外，以下说明的发动机重启动动作以预先设定的时间间隔反复执行。

与图3的流程图说明的同样，重启动控制部84确认发生了发动机熄火(步骤S101)，确认发动机熄火后的发动机重启动开始条件成立(步骤S102)。

当判定为发动机重启动开始条件成立时，重启动控制部84开始发动机11的重启动(步骤S103)，判定发动机11是否完全燃烧(步骤S104)，如果发动机11完全燃烧，则结束重启动控制动作。

在步骤S104中不能检测出发动机11的完全燃烧的情况下，重启动控制部84判定是否从离合器踏板开关63输入了无效信号(离合器机构13是传递状态)(步骤S201)。

当判定为没有从离合器踏板开关36输入无效信号时，重启动控制部84返回步骤S104，继续发动机11的重启动。

这样，如果离合器机构13是切断状态，则不通过起动机34使车辆行驶，所以继续发动机11的重启动。

在步骤S201中判定为从离合器踏板开关36输入了无效信号时，重启动控制部84判定换挡位置是否被换挡操作到空挡以外(步骤S105)。当判定为换挡位置仍为空挡时，重启动控制部84返回步骤S104，继续发动机11的重启动。

这样，如果换挡位置是空挡，则不通过起动机34使车辆行驶，所以继续发动机11的重启动。

因此，如果在开始发动机11的重启动后直至检测出发动机11的完全燃烧的期间离合器机构13是切断状态，则与换挡位置无关地继续发动机重启动，因此能防止发动机重启动中的离合器卡合的状态下的向行驶用齿轮的换挡操作引起的车辆行驶。因此，能在发动机11的输出没有被传递到车轮10的状态下继续重启动，并且能防止通过起动机34使车辆行驶，能减轻对起动机34、电池51的负荷。

虽然公开了本发明的实施方式，但是本领域技术人员明白能不脱离本发明的范围施加变更。意图将所有的这样的修改和等价物包含于本权利要求。

Claims

1.一种车辆用发动机重启动控制装置，具备：

手动变速器，其通过换挡杆将挡位变更到空挡或者行驶挡；

发动机，其通过上述手动变速器向车轮提供动力；

离合器机构，其通过离合器踏板的踩下将上述发动机和上述手动变速器的动力传递从传递状态切换为切断状态；以及

怠速停止功能，当预先设定的自动停止条件成立时停止，当预先设定的怠速停止重启动条件成立时重启动，

上述发动机重启动控制装置的特征在于，

具备：

发动机熄火判定部，其判定上述发动机是否为熄火状态；

空挡判定部，其判定上述换挡杆是否位于上述空挡位置；

离合器操作判定部，其判定上述离合器踏板是否被踩下；以及

重启动控制部，其在判定出上述发动机为熄火状态时、对上述怠速停止重启动条件追加设定了条件的熄火重启动开始条件成立时、在上述发动机的重启动开始至发动机的转速成为比判定发动机熄火的第1规定转速大的第2规定转速以上的期间检测出上述换挡杆不在上述空挡位置时，实行控制使得上述发动机的重启动停止。

2.根据权利要求1所述的发动机重启动控制装置，其特征在于，上述重启动控制部在上述发动机的重启动开始至结束的期间检测出上述离合器踏板被踩下时，实行控制使得上述发动机的重启动继续。